JPH0611950A

JPH0611950A - 接触帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH0611950A
Application number: JP4167961A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Saito; 雅信斉藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1994-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】交流成分を有する電圧が印加される帯電部材
を被帯電体に接触させてこれを均一に帯電させる場合、
帯電音の発生を防ぐことができる接触帯電装置等を提供
すること（第１発明）。【構成】少なくとも交流成分を有する電圧が印加され
る帯電ローラ（帯電部材）２を感光ドラム（被帯電体）
１に接触させることにより、該感光ドラム１の帯電を行
なう接触帯電装置において、帯電ローラ２の強磁性体部
２ａに、固定状態の電磁石２２を接触させるとともに、
該電磁石２２に、帯電ローラ２に印加される電圧と波長
が同一で、位相が同一又は１８０度異なる交流電圧を印
加する（第１発明）。帯電ローラ２は、印加電圧が山又
は谷の状態の時に感光ドラム１に引かれるが、この場
合、電磁石２２にも引かれるため、力が相殺されてこの
帯電ローラ２に振動は発生せず、従って、帯電音は発生
しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、静電
記録装置、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）等の画像形
成装置と、これに用いられる接触帯電装置及びプロセス
カートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子写真複写機や静電記録装置
では、感光体や誘電体から成る像担持体（被帯電体）を
一様帯電する場合、コロナ帯電器が広く用いられてい
る。

【０００３】しかし、上記コロナ帯電器は、像担持体を
所定の極性、電位に均一に帯電できる反面、高価な高圧
トランス（６〜８ＫＶ程度）を必要とし、オゾンを比較
的多量に発生するため、オゾン対策が必要であるという
問題を有している。

【０００４】一方、コロナ帯電器に対して、電源の低電
圧化が図られ、且つオゾンの発生量も少ない接触帯電装
置が用いられるようになってきている。この接触帯電装
置は、電源から直流電圧又は直流と交流の重畳した電圧
を帯電部材に印加し、該帯電部材を被帯電体である像担
持体に接触させて該像担持体を一様に帯電させるもので
ある。尚、一般に帯電部材には１００Ｖ〜２０００Ｖ程
度の正又は負の直流電圧、或いはこれに交流電圧が重畳
されたものが印加され、像担持体は１００Ｖ〜１５００
Ｖに帯電される。

【０００５】この場合、印加電圧に交流成分を含むこと
により、像担持体の帯電が不十分な場合、帯電ローラか
ら像担持体に放電が生じ、逆に帯電が過剰（直流成分の
電圧値より高い電圧値に帯電された場合）な場合、像担
持体から帯電ローラ側に逆放電が生じるため、この放
電、逆放電を交流成分の周波数分だけ繰り返すことによ
り、像担持体の表面は直流成分の電圧値に均一に帯電さ
れる。従って、帯電部材への印加電圧に直流電圧に交流
電圧が重畳されたものが多く用いられる。

【０００６】又、上記接触帯電装置によれば、電源の低
コスト化が図れ、オゾンフィルターも不要であるため、
該接触帯電装置は比較的低コストの画像形成装置に用い
られることが多い。従って、接触帯電装置は低コストの
画像形成装置に用いられる使い捨てタイプのプロセスカ
ートリッジに用いられることが多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接触帯
電装置の帯電部材を像担持体に当接させて該像担持体の
接触帯電を開始すると、この帯電部材に印加された電圧
の交流成分の影響で該帯電部材が振動し、帯電音と呼ば
れる振動音が発生するという不都合が生じる。

【０００８】以下に上記帯電音の発生メカニズムを図２
２及び図２３に従って説明する。

【０００９】図２２は像担持体である感光ドラム１に当
接しつつ芯金２ａを中心に回転する帯電部材としての帯
電ローラ２を示しており、該帯電ローラ２はその芯金２
ａがバネ部材１００により加圧されて感光ドラム１に押
圧された状態となっている。又、２３図において、１ａ
は感光ドラム１の感光層であり、１ｂは接地されたアル
ミ製の基層である。

【００１０】先ず、図２３（ａ）に示すように、帯電ロ
ーラ２の或る瞬間には印加電圧の交流成分の影響で、帯
電ローラ２側にはプラス電荷ｑ、感光ドラム１の基層１
ｂ側にはマイナス電荷ｑ’が誘起される。そして、これ
らの電荷ｑ，ｑ’は互いに引き合うため、帯電ローラ２
は感光ドラム１側に引き付けられ、この帯電ローラ２は
太線の位置から細線の位置にバネ部材１００の弾発力に
反して移動する。

【００１１】次に、交流成分の交流電界が逆転してくる
と、図２３（ｂ）に示すように、プラス電荷ｑとマイナ
ス電荷ｑ’をそれぞれ打ち消すように電荷が移動し、引
き合っていた電荷が消滅するため、帯電ローラ２はその
圧縮変形による弾性力とバネ部材１００による弾発力と
が釣り合う、太線の位置から細線の位置に戻ることとな
る。更に、交流電界により帯電ローラ２側にマイナス電
荷ｑ’、感光ドラム１の基層１ｂ側にプラス電荷ｑが誘
起されると、再び引き合う力が生じ、帯電ローラ２は太
線の位置から細線の位置に移動する。

【００１２】以上の現象が帯電ローラ２への印加帯電の
変化に応じて繰り返し生じるため、帯電ローラ２は振動
し、該帯電ローラ２のニップ部近傍の空気がこれに対応
して移動するため、ここに空気の疎密が生じて帯電音
（振動音）が発生することとなる。

【００１３】ここで、帯電音の周波数Ｆは、帯電ローラ
２の振動が交流電圧の１周期に対して２回生じることか
ら、交流電圧の周波数をｆとして次式で表わされる。

【００１４】

【数１】Ｆ（Ｈｚ）＝２ｆ（Ｈｚ）従って、例えばｆ＝１０００Ｈｚの交流成分を有する電
圧を帯電ローラ２に印加すると、Ｆ＝２０００Ｈｚの周
波数の帯電音が発生し、これが騒音となる。

【００１５】第１発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、交流成分を有する電圧が印加
される帯電部材を被帯電体に接触させて該被帯電体を均
一に帯電する場合、帯電音を生じさせない接触帯電装
置、該接触帯電装置用の帯電部材等を備えた画像形成装
置用のプロセスカートリッジを提供することにある。

【００１６】ところで、像担持体と、これに圧接された
転写部材を備え、これら両者の間に転写材を通過させる
とともに、転写材にバイアスを印加して、像担持体側の
トナー像を転写材に転写するように構成された画像形成
装置が既に提案されている。図２４に斯かる画像形成装
置要部の構成を示すが、図示矢印方向に回転駆動される
像担持体である感光ドラム１に、転写ローラ９が圧接さ
れており、該転写ローラ９は感光ドラム１と同期して回
転し、両者の圧接ニップ部が転写部を構成している。

【００１７】而して、感光ドラム１表面に形成された可
転写トナー像が前記転写部に到達するまでに、給紙カセ
ット６から給紙ローラ７によって取り出された転写材Ｐ
は、フィードローラ１５、リタードローラ１６間で挟持
され、給紙ガイド１４を経て図の左方に進行し、レジス
トローラ対８ａ，８ｂによって前記トナー像とタイミン
グを合せて搬送ガイド１７を通過する。

【００１８】そして、転写材Ｐが転写部に到達すると、
転写ローラ９は電源３１によって転写バイアスが印加さ
れ、形成される電界の作用により感光ドラム１上のトナ
ー像は転写材Ｐに転写される。

【００１９】その後、トナー像を担持した転写材Ｐは、
感光ドラム１から分離され、定着ガイド１８を経て不図
示の定着器に至り、そこでトナー像の定着を受ける。

【００２０】ここで、前記リタードローラ１６について
言及すると、該リタードローラ１６は、前記フィードロ
ーラ１５よりも小さい回転力で回転しており、両ローラ
１５，１６間に転写材Ｐが無い場合と転写材Ｐが１枚だ
け存在する場合には、フィードローラ１５とは逆方向
（図示矢印方向）に回転し、２枚以上の転写材Ｐが到来
すると、該リタードローラ１６は逆方向の回転力を受け
て図示矢印とは逆方向に回転し、２枚目以降の転写材Ｐ
の進行を阻止して転写材Ｐの重送を防ぐ。

【００２１】ところで、上記画像形成装置においては、
給紙ローラ７、フィードローラ１５、リタードローラ１
６及びレジストローラ対８ａ，８ｂは、転写材Ｐの先端
が転写ローラ９に接触したときにおいても、転写材Ｐの
中程、或いは後端を挟んでいることが多い。特に、小型
の電子写真複写機やレーザビームプリンタでは、転写材
Ｐの先端が感光ドラム１と転写ローラ９間に挟まったと
きに未だその後端が給紙ローラ７に位置にあることがあ
る。

【００２２】而して、高湿環境下で吸湿した転写材Ｐが
上述のように転写ローラ９と各搬送ローラ（給紙ローラ
７、フィードローラ１５、リタードローラ１６及びレジ
ストローラ対８ａ，８ｂ）に挟まった状態になると、転
写ローラ９に印加した電流が転写材Ｐを通して各搬送ロ
ーラに流れてしまい、転写電圧が低下してしまい、感光
ドラム１上のトナー像の転写材Ｐへの転写が良好に行な
われないという問題が生ずる。

【００２３】このため、転写ローラ９等の接触転写手段
を用いる画像形成装置においては、各搬送ローラを体積
抵抗値が１０¹⁴Ω・ｃｍ以上の絶縁ゴムで構成し、転写
電流が転写材Ｐを通じて各搬送ローラに逃げてしまうの
を防いでいる。

【００２４】ところが、上述のように各搬送ローラを絶
縁ゴムで構成すると、低湿環境下では搬送ローラが転写
材Ｐとの摩擦で帯電し、更に転写材Ｐ自身も帯電するた
め、感光ドラム１側のトナーが転写材Ｐに不規則に転移
し、画像飛び散りと称される画質劣化が生じてしまう。

【００２５】一方、転写ローラ９は画像形成装置に外部
から組み込まれ、各々の転写ローラ９の体積抵抗値が単
品レベルでばらつくため、電源３１の電圧をその都度適
正値に調整する必要がある。尚、転写ローラ９の単品レ
ベルでの体積抵抗値のバラツキは、１０⁸ 〜１０⁹ Ω・
ｃｍである。

【００２６】又、温度や湿度によっても、転写ローラ９
の体積抵抗値が１桁程度変化し、総合すると、体積抵抗
値は１０⁷ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲で変化する。

【００２７】このため、転写ローラ９の電圧電源３１は
転写ローラ９の体積抵抗値のレベルに応じて、前述のよ
うにその都度電圧がボリウムで調整されたり、定電流制
御によって電圧値が自動的に変えられている。実際、転
写ローラ９に印加される電圧値は、４００Ｖ〜４０００
Ｖの範囲で変化する。そして、斯かる電圧可変型の系で
は、各搬送ローラへの転写電流の逃げを防止する手段は
未だ提案されていないのが実情である。

【００２８】従って、第２発明の目的とする処は、転写
電流が転写材を通じて搬送ローラに流れるのを防いで転
写電圧の低下による転写不良の発生を防ぐことができる
画像形成装置を提供することにある。

【００２９】ところで、前記画像飛び散りと称される画
質劣化を防ぐために、除電ブラシが転写部以前に転写材
と接触するように設けられることがある。該除電ブラシ
に適正な交流バイアスを印加すれば、転写材の電荷は除
電され、転写材が転写部に進入する前に転写材の電位は
ゼロとなる。

【００３０】しかし、低湿環境下では、転写材の抵抗値
が著しく増加し、更には帯電した転写材の電荷が放電し
にくくなるため、除電ブラシには常温環境下より高い交
流電圧が必要となる。

【００３１】一方、高湿環境下では、転写材の抵抗値が
下がるため、転写電流が除電ブラシに流れ込んで転写画
像を乱すことがある。

【００３２】以上にように、除電ブラシに印加すべき電
圧には湿度環境に応じた適正値が存在するため、低湿環
境下と高湿環境下とで除電ブラシに対する印加電圧をそ
れぞれの適正レベルに切り変える手動スイッチを設ける
のも１つの対策ではあるが、手動スイッチによる操作は
ユーザーにとっては煩わしく、切り換え忘れ等の不都合
を招く虞れがある。

【００３３】更に、高価な高圧トランス（６〜８ＫＶ程
度）を必要とするコロナ帯電器に替えて、負の直流電圧
と数１００Ｖ〜２ＫＶの交流電圧を重畳させて印加する
接触帯電器を導入し、高圧電源の低コスト化を図ったも
のの、除電ブラシへの電圧の印加には帯電や転写用とは
別の電源を未だに用いており、画像形成装置のコストア
ップの一因となっている。

【００３４】従って、第３発明の目的とする処は、湿度
環境の低湿・高湿変動に応じて除電手段に対する印加電
圧を自動的に高低補正することができるとともに、接触
帯電手段と除電手段に対する電圧印加電源を兼用してコ
ストダウンを図ることができる画像形成装置を提供する
ことにある。

【００３５】ここで、帯電ローラ２を用いた接触帯電手
段の構成を図２５に示すが、帯電ローラ２の給電部であ
る芯金２ａには、現像器やクリーニング器から飛散して
浮遊するトナーｔが付着し、印刷枚数が増加するにつれ
て芯金２ａにトナーｔが付着することがある。トナーｔ
の体積抵抗値は１０¹³〜１０¹⁵Ω・ｃｍであって、その
抵抗が高いため、これが芯金２ａに固着すると、芯金２
ａは給電電極３９との摺動面で導通不良を起こすことが
ある。

【００３６】そこで、給電電極３９の当接部の先端形状
を鋭利にし、しかも該給電電極３９の当接圧をアップし
てこれの摺動部でのトナーｔの固着を防ぐようにしてい
るが、帯電ローラ２の回転に伴って摺動部から変音が発
生することがある。このため、摺動部に導電グリースを
塗って変音対策を実施しているが、周囲を汚さないで、
適量の導電グリースを塗る作業が必要となり、この作業
のために組立作業効率が低下するという問題があった。

【００３７】従って、第４発明の目的とする処は、接触
帯電手段及び接触転写手段の給電部の導通を確実にする
ことができる画像形成装置を提供することにある。

【００３８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく第
１発明は、少なくとも交流成分を有する電圧が印加され
る帯電部材を被帯電体に接触させて該被帯電体を帯電さ
せる接触帯電装置において、前記帯電部材の強磁性体部
に固定状態の電磁石を接触させるとともに、該電磁石
に、帯電部材に印加される電圧と波長が同一で位相が同
一又は１８０度異なる交流電圧を印加することを特徴と
する。

【００３９】又、第１発明は、少なくとも交流成分を有
する電圧が印加される帯電部材を被帯電体接触させて該
被帯電体を帯電させる接触帯電装置において、前記帯電
部材の強磁性体部に固定状態の電磁石を永久磁石を介し
て接触させるとともに、該電磁石に、帯電部材に印加さ
れる電圧に対して波長が１／２で、且つ、この電圧の山
又は谷部において、その山又は谷部が重なる交流電圧を
印加することを特徴とする。

【００４０】第２発明は、像担持体と、該像担持体に圧
接される転写手段を有し、両者の圧接部を転写部とし、
該転写部に向かって転写材を搬送する搬送ローラを転写
材の搬送方向に配して成る画像形成装置において、前記
転写手段に印加される電圧を可変とするとともに、前記
搬送ローラには、前記転写手段と同じ電源から電圧を印
加することを特徴とする。

【００４１】第３発明は、像担持体と、該像担持体に当
接する接触帯電手段と、転写材の除電手段を有する画像
形成装置において、前記接触帯電手段は、定電流制御さ
れた交流電圧成分（振動電圧成分・交番電圧成分）を少
なくとも有する電圧を印加した接触帯電部材であり、前
記除電手段に印加する電圧は、前記接触帯電部材に対す
る定電流制御された交流電圧成分であることを特徴とす
る。

【００４２】第４発明は、被帯電体に接触して該被帯電
体を帯電させる接触帯電手段を有する画像形成装置にお
いて、前記接触帯電手段の給電部をクリーニングするク
リーニング部材を設けたことを特徴とする。

【００４３】又、第４発明は、像担持体に接触して該像
担持体上の現像剤像を転写材に転写する接触転写手段を
有する画像形成装置において、前記接触転写手段の給電
部をクリーニングするクリーニング部材を設けたことを
特徴とする。

【００４４】

【作用】第１発明において、帯電部材に印加される電圧
（交流成分を含む）が山又は谷の状態の場合、帯電部材
は被帯電体側に電気的に引かれ、山又は谷の状態でない
場合にはこれらの間に電気的な力は生じない。従って、
電磁石に帯電部材に印加される電圧と波長が同一で、位
相が同一又は１８０度異なる交流電圧を印加すれば、帯
電部材が被帯電体側に引かれた場合、この帯電部材はそ
の強磁性体部を介して電磁石側にも引かれることとな
り、電気的な力と磁力とを相殺させて、帯電部材を移動
させないようにすることが可能となる。

【００４５】又、帯電部材と被帯電体に電気的な力が生
じない場合は、電磁石と帯電部材の強磁性体部との間に
も磁力は生じず、帯電部材は移動することはない。従っ
て、帯電部材はその印加される電圧によって振動するこ
とはなく、帯電音を発することはない。

【００４６】更に、第１発明は、電磁石を永久磁石を介
して帯電部材の強磁性体部に接触させる場合、この電磁
石に帯電部材に印加される電圧に対し波長が１／２で、
且つ、この電圧の山又は谷部において、その山又は谷部
が重なる交流電圧を印加したため、電磁石と永久磁石の
吸引、反発等を介して、帯電部材は常に被帯電体側に加
圧され、振動して帯電音を発することはない。

【００４７】第２発明によれば、転写ローラと搬送ロー
ラは、電源の電圧が変化しても常に同電位を保つため、
吸湿した転写材を通じて転写電流が搬送ローラに逃げて
しまうことがなく、転写電流の低下が防がれて高湿環境
下でも良好な転写が可能となる。

【００４８】第３発明によれば、像担持体面を帯電する
接触帯電手段の接触帯電部材の抵抗・容量が湿度環境の
低湿・高湿変動に伴って変動すると、それに連動して該
接触帯電部材に対して印加した定電流制御された交流電
圧成分も、接触帯電部材の抵抗・容量の変動に応じて変
動する。そして、除電部材に対しては、接触帯電部材に
対する定電流制御された交流電圧成分を印加しているた
め、該除電部材に対する印加電圧も前述の接触帯電部材
に対する交流成分の自動変動に連動して自動的に高低変
調される。つまり、除電手段に対する印加電圧は、湿度
環境の低湿・高湿に応じて自動変調され、低湿環境では
高電圧レベル（例えば、２０００Ｖ_pp）に、高湿環境で
は低電圧レベル（例えば、＋１１５０Ｖ_pp）にそれぞれ
自動変調される。

【００４９】上記の結果、低湿環境下では除電電位が自
動的に高められて除電効果が上がり、画像飛び散りが防
がれる。又、高湿環境下では除電電位が自動的に低めら
れ、転写電流の除電手段への流れ込みが抑えられるた
め、転写不良の発生が防がれる。

【００５０】更に、接触帯電部材に対する電圧印加用電
源が除電手段に対する電圧印加用電源に兼用され、その
電源は低圧電源で良く、従来のコロナ放電用の６〜８Ｋ
Ｖの高圧電源の必要性がなくなり、装置コストの大幅な
削減が可能となる。

【００５１】第４発明によれば、接触帯電手段及び接触
転写手段の給電部が位置する摺動面がのクリーニング部
材によって常にクリーニングされるため、接触帯電手段
及び接触転写手段の給電部の導通が確実となる。

【００５２】

【実施例】

＜第１発明＞以下に第１発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００５３】先ず、本発明の第１実施例を図１乃至図４
により説明する。

【００５４】図４はレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）等
の画像形成装置の主要部の断面を示しており、図中、１
は矢印方向に回転駆動される像担持体としての感光ドラ
ム（電子写真感光体）である。そして、感光ドラム１の
周りには、帯電手段としての帯電ローラ２、現像手段と
しての現像器３、クリーニング手段としてのクリーニン
グ器４が配設され、これらのプロセス機器が感光ドラム
１と共にカートリッジハウジング５ａ内に一体的に収納
されて、プロセスカートリッジ５として装置本体１３内
に着脱自在に配設されている。尚、プロセスカートリッ
ジ５は、内部の機器が寿命に達した場合、個々の機器を
交換するのでなく、これ全体をそのまま新しいものと交
換することによってメインテナンスの容易化等を図るた
めのものである。

【００５５】ところで、前記帯電ローラ２は、感光ドラ
ム１に接触しつつ従動回転して該感光ドラム１の外表面
を一様に一次帯電する帯電部材であり、これは強磁性体
で構成された回転軸となるべき芯金部２ａと、該芯金部
２ａ周りに同心状に形成される帯電部２ｂ（カーボンが
分散された高抵抗ゴム等から形成される）から構成され
ている。この帯電ローラ２は、その両端から突出する芯
金部２ａを感光ドラム１側に移動自在に枢支する不図示
の軸受部を介して、カートリッジハウジング５ａに回転
自在に支持されている。そして、帯電ローラ２の芯金部
２ａはバネ部材２０によって感光ドラム１に加圧されて
いるため、帯電ローラ２はその帯電部２ｂがニップ部を
形成するように所定圧をもって感光ドラム１に圧接され
ている（図１参照）。

【００５６】而して、帯電動作に際して帯電ローラ２に
おいては、その芯金部２ａに直流電圧に交流電圧が重畳
されたバイアス電圧が印加され、これによって該帯電ロ
ーラ２は帯電部２ｂを介して感光ドラム１表面に電圧を
誘起し、該感光ドラム１をバイアス電圧の直流成分と同
一電圧に一様帯電させる。

【００５７】又、前記現像器３は感光ドラム１上の潜像
にトナーＴを供給してこれをトナー像として顕像化する
ものであり、これはトナー収納室３ａ内のトナーＴを撹
拌部材３ｂを介して現像スリーブ３ｃ側に供給し、該現
像スリーブ３ｃを介して感光ドラム１側にトナーＴを供
給する。

【００５８】更に、前記クリーニング器４は、そのクリ
ーニングブレード４ａを感光ドラム１の表面に摺擦さ
せ、該感光ドラム１上の残留トナーを掻き落して除去す
るものである。尚、５ｂは、プロセスカートリッジ５が
装置本体１３外にある場合、感光ドラム１の露出部を覆
ってこれを外光や損傷から保護するドラムシャッターで
ある。

【００５９】その他、装置本体１３内のプロセスカート
リッジ５の供給側には給紙カセット６、給紙ローラ７、
レジストローラ８、転写ローラ９が配設され、排紙側に
は定着器１０、排紙ローラ１１、排紙トレイ１２が配設
されている。

【００６０】而して、帯電ローラ２により所定電位に一
様帯電された感光ドラム１に不図示のスキャナユニット
等を介して画像光Ｌが露光されると、感光ドラム１上に
は静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１上の静
電潜像は、感光ドラム１の回転と共に現像器３の現像ス
リーブ３ｃ側に向けられ、該現像スリーブ３ｃによって
トナーＴが供給されてトナー像として顕像化される。そ
の後、このトナー像は転写ローラ９によって感光ドラム
１から転写材Ｐ上に転写され、該転写の終了した感光ド
ラム１は、クリーニング器４によってその残留トナーが
除去されて次の画像形成のために備えられる。

【００６１】一方、給紙カセット６内の転写材Ｐは、給
紙ローラ７により１枚ずつ取り出された後レジストロー
ラ８の方へ送られ、該レジストローラ８によってタイミ
ングを合されて感光ドラム１側に供給される。そして、
感光ドラム１からトナー像の転写を受けた転写材Ｐは、
定着器１０に搬送されて該定着器１０によってそのトナ
ー像が永久像として定着された後、排紙ローラ１１を介
して排紙トレイ１２上に積載される。

【００６２】ここで、図１乃至図３に基づいて接触帯電
装置について説明する。

【００６３】図１に示すように、接触帯電装置はく、前
記帯電ローラ２、バネ部材２０及び帯電ローラ２の芯金
部２ａにバイアス電圧を印加する電源２１を含んで構成
されている。そして、帯電ローラ２には電源２１からの
バイアス電圧がバネ部材２０を介して芯金部２ａに印加
され、帯電ローラ２は帯電部２ｂを介して感光ドラム１
を所定電位に帯電する。この場合、帯電ローラ２はバイ
アス電圧の直流成分と同一電圧に感光ドラム１を帯電す
るが、交流成分は感光ドラム１を帯電ムラなく一様に帯
電する働きを有している。

【００６４】しかし、前述のように、バイアス電圧の交
流成分によって帯電ローラ２に振動を引き起こし、該帯
電ローラ２が感光ドラム１との間で帯電音を発生してし
まうという不都合がある。

【００６５】そこで、本実施例においては、帯電ローラ
２の両端の芯金部２ａに、一端部が感光ドラム１と逆側
のカートリッジハウジング５ａに支持される電磁石２２
を当接した状態で配設し、該電磁石２２に帯電ローラ２
に印加されるバイアス電圧のと同一波長で、且つ、位相
が同一又は１８０度異なる交流電圧を印加して、帯電ロ
ーラ２に振動が生じないようにして帯電音の発生を防止
するようにした。

【００６６】即ち、図２に示すように、電源２１内の同
一交流トランスからバイアス電圧Ｖｐｒｉ（例えば、直
流成分が−５００Ｖ、交流成分のピーク間電圧が２２０
０Ｖで、周波数が１０００Ｈｚのもの）用の交流成分と
同一（波長及び位相が同一）の交流電圧Ｖｍａｇを電磁
石２２に印加するか、又は図３に示すように、バイアス
電圧Ｖｐｒｉの交流成分と波長が等しく位相が１８０度
異なる交流電圧Ｖｍａｇを電磁石２２に印加するように
した。

【００６７】而して、バイアス電圧Ｖｐｒｉが山又は谷
の状態にあれば、帯電ローラ２と感光ドラム１は電気的
に引き合う状態となり、バネ部材２０の弾発力に抗して
帯電ローラ２は感光ドラム１側に移動しようとする。

【００６８】一方、上記の場合、電磁石２２に印加され
る交流電圧Ｖｍａｇも図２及び図３から明らかなように
山又は谷の状態となり、この電磁石２２は強磁性体から
成る芯金部２ａを介して帯電ローラ２を吸着保持しよう
とする。従って、帯電ローラ２には、これを感光ドラム
１側へ電気的に移動させようとする電界力と、該電界力
に対して帯電ローラ２を感光ドラム１側へ行かせないと
する電磁石２２による磁力とが作用するため、２つの力
が相殺され、帯電ローラ２は移動せず、バネ部材２０は
当初の長さから変化することはない。

【００６９】又、バイアス電圧Ｖｐｒｉがその直流成分
と同一電圧（図２及び図３中、水平破線の位置）にあれ
ば、帯電ローラ２と感光ドラム１には電気的に引き合う
力が生じず、且つ、電磁石２２に印加される交流電圧Ｖ
ｍａｇも０Ｖとなるため、この電磁石２２に磁力は発生
しない。従って、この場合も帯電ローラ２は移動せず、
バネ部材２０は当初の長さから変化することはない。

【００７０】以上のように、帯電ローラ２の芯金部２ａ
に電磁石２２を当接させ、該電磁石２２に帯電ローラ２
に印加されるバイアス電圧Ｖｐｒｉの交流成分と同一波
長及び位相、又は同一波長で位相が１８０度異なる交流
電圧Ｖｍａｇを印加するようにしたため、電界力と磁力
とが相殺され、帯電ローラ２に振動は生じず、該帯電ロ
ーラ２が感光ドラム１との間で帯電音を生じさせること
はない。

【００７１】又、プロセスカートリッジ５内に斯かる接
触帯電装置の帯電ローラ２（帯電部材）等を有するた
め、プロセスカートリッジ５からの帯電音を無くすこと
ができ、該プロセスカートリッジ５の使用価値の向上を
図ることができる。

【００７２】次に、本発明の第２実施例を図５乃至図７
に基づいて説明する。尚、図５乃至図７においては、第
１実施例に係るものと同一機能を有するものについては
同一符号を付しており、以下、それらについての説明は
省略する。

【００７３】本実施例では、接触帯電装置を構成する帯
電部材である帯電ローラ２を、バイアス電圧Ｖｐｒｉの
交流成分による電界力及び電磁石２４による磁力によっ
て常に所定圧で感光ドラム１側に押圧することにより、
帯電ローラ２がバイアス電圧の交流成分により振動し、
帯電音を発するのを防止するようにした。

【００７４】即ち、図５に示すように、一端部側がプロ
セスカートリッジ５のカートリッジハウジング５ａに固
定された電磁石２４の他端側に、バネ部材２３の一端に
固定された永久磁石２５を当接して設け、且つ、バネ部
材２３の他端側で帯電ローラ２の芯金部２ａを感光ドラ
ム１側に加圧するようにする。そして、この場合、永久
磁石２５の電磁石２４側をＳ極、他側をＮ極とする。
尚、帯電ローラ２は第１実施例と同様に感光ドラム１側
にのみ移動できるような不図示の軸受によって支持され
ているものとし、且つ、バネ部材２３及び永久磁石２５
等も同様な動きをするものとする。

【００７５】又、電源２１から帯電ローラ２の芯金部２
ａには図５に示すバネ部材２３を介してバイアス電圧Ｖ
ｐｒｉが印加される。この場合、図６に示すように、バ
イアス電圧Ｖｐｒｉの波長は交流電圧Ｖｍａｇのそれの
１／２であり、且つ、バイアス電圧Ｖｐｒｉが山、又は
谷の時に交流電圧Ｖｍａｇが谷となるようにバイアス電
圧Ｖｐｒｉと交流電圧Ｖｍａｇの位相が調整されている
ものとする。尚、交流電圧Ｖｍａｇが谷の状態の場合、
電磁石２４の永久磁石２５側はＮ極となるものとする。

【００７６】而して、電源２１から電圧が印加されない
場合、帯電ローラ２は電磁石２４、永久磁石２５、バネ
部材２３の作用により、感光ドラム１側にやや加圧され
た状態となっている。

【００７７】次に、電磁石２４及び帯電ローラ２に電源
２１を介して交流電圧Ｖｍａｇ、バイアス電圧Ｖｐｒｉ
が印加されると、先ず、交流電圧Ｖｍａｇが谷の状態の
場合、バイアス電圧Ｖｐｒｉは山又は谷の状態となり、
電磁石２４の永久磁石２５側にはＮ極が形成され、永久
磁石２５は電磁石２４側に磁力により吸着された状態と
なるとともに、帯電ローラ２と感光ドラム１とは電界力
により引き合った状態となる。従って、帯電ローラ２は
永久磁石２５、即ち、バネ部材２３の一端が電磁石２４
側に固定された状態で、感光ドラム１側に所定の電界力
及びバネ部材２３の弾発力により加圧された状態とな
る。

【００７８】一方、交流電圧Ｖｍａｇが山の状態の場
合、バイアス電圧Ｖｐｒｉはその直流成分と同一電圧
（図６中、水平な破線との交点部）となり、電磁石２４
の永久磁石２５側にはＳ極が形成され、該永久磁石２５
は電磁石２４により反発された状態となるとともに、帯
電ローラ２と感光ドラム１とに作用していた電界力は無
くなって帯電ローラ２はバネ部材２３の作用によっての
み感光ドラム１側に加圧されることとなる。従って、帯
電ローラ２はバネ部材２３の弾発力及び永久磁石２５が
電磁石２４により反発される磁気の力により感光ドラム
１側に加圧された状態となる。

【００７９】以上のように、本実施例においては、帯電
ローラ２がバイアス電圧Ｖｐｒｉの交流成分により振動
しようとしても、この帯電ローラ２は常に感光ドラム１
側に電界力又は磁力により加圧された状態となるため、
この帯電ローラ２は振動せず、従って、該帯電ローラ２
によって帯電音の発生はなく、第１実施例と同様な効果
が得られる。

【００８０】又、図７に示すように、バイアス電圧Ｖｐ
ｒｉの山又は谷の状態と交流電圧Ｖｍａｇの山の状態が
常に一致するように位相を定めたバイアス電圧Ｖｐｒｉ
と交流電圧Ｖｍａｇにおいても、上記と同様の効果を得
ることができる。但し、この場合、交流電圧Ｖｍａｇが
山の時に電磁石２４のＮ，Ｓ極の位置を逆にする必要が
ある。

【００８１】次に、本発明の第３実施例を図８に基づい
て説明する。尚、図８においても、第１実施例に係るも
のと同一機能を有するものについては同一符号を付して
おり、以下、それらについての説明は省略する。

【００８２】本実施例では、接触帯電装置を構成する帯
電部材を帯電ブレード１３としている。帯電ブレード１
３は、水平部と垂直部とから成り、水平部の端部１３ａ
−１がプロセスカートリッジ５のカートリッジハウジン
グ５ａに上下に回動自在に枢支される強磁性体の支持部
１３ａと、該支持部１３ａの垂直部に取り付けられ、カ
ーボンを分散したウレタンゴム、ＮＢＲ又はＥＰＤＭ等
から構成される本体の外表面に、トレジン（Ｎ−メトキ
シメチル化ナイロンの商品名）又はエピクロスヒドリン
ゴム等から構成される表層１３ｂ−１が設けられたブレ
ード部１３ｂとから構成されている。そして、帯電ブレ
ード１３においては、ブレード部１３ｂの表層１３ｂ−
１が支持部１３ａに取り付けられたバネ部材２６を介し
て感光ドラム１に所定圧で押圧されている。

【００８３】斯かる帯電ブレード１３も電源２１から第
１実施例と同様な交流成分を有するバイアス電圧Ｖｐｒ
ｉがバネ部材２６を介して支持部１３ａに印加される
と、ブレード部１３ｂは感光ドラム１に摺擦しつつ該感
光ドラム１を一様に帯電させるが、このブレード部１３
ｂに振動が生じ、帯電ブレード１３が帯電音を発してし
まうという不都合が生じる。

【００８４】そこで、本実施例でもプロセスカートリッ
ジ５のカートリッジハウジング５ａに支持される電磁石
２７を帯電ブレード１３の支持部１３ａの水平部に当接
して設け、この電磁石２７に電源２１からバイアス電圧
Ｖｐｒｉの交流成分と同一波長及び同一位相、又は同一
波長及び１８０度位相の異なる交流電圧Ｖｍａｇを印加
するようにした。

【００８５】従って、本実施例でも帯電ブレード１３が
振動することはなく、該帯電ブレード１３からの帯電音
の発生を防止することができ、第１実施例と同様な効果
を得ることができる。尚、第２実施例と同様な構成にし
た場合においても、帯電ブレード１３より発する帯電音
を防止することも可能である。

【００８６】以上第１乃至第３実施例においては、接触
タイプの帯電部材として帯電ローラ２や帯電ブレード１
３について説明したが、その他接触タイプのものであれ
ばブラシタイプやベルトタイプのものであっても良いの
は勿論である。又、第１乃至第３実施例においては接触
帯電装置の帯電部材２，１３等がプロセスカートリッジ
５内に配設されている場合について説明したが、プロセ
スカートリッジを有さない画像形成装置であっても本発
明が適用できるのは勿論である。

【００８７】ここで、プロセスカートリッジとは、帯電
手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体
とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画
像形成装置（例えば、複写機、ＬＢＰ等）本体に対して
着脱可能とするものであるとともに、帯電手段、現像手
段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光
体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを
画像形成装置（例えば、複写機、ＬＢＰ等）本体に対し
て着脱可能とするものである。尚、本発明に係るプロセ
スカートリッジの場合、電子写真感光体の他、少なくと
も帯電手段を有することが必要となる。＜第２発明＞以下に第２発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００８８】図９は本発明に係る画像形成装置要部の側
面図であり、本図においては図に示した装置の対応す
る部分には同一符号を付してあり、以下、それらについ
ての説明は省略する。

【００８９】給紙カセット６から、給紙ローラ７によっ
て取り出された転写紙Ｐは、フィードローラ１５、リタ
ードローラ１６に挟持され、給紙ガイド１４を経て図の
左方に進行し、レジストローラ対８ａ，８ｂによってト
ナー像とタイミングを合せて、搬送ガイド１７を通過す
る。

【００９０】尚、図示していないが、感光ドラム１の周
辺には、その表面を一様に帯電させるための一次帯電手
段、感光ドラム１の帯電面に、画像変調されたレーザビ
ーム等の画像信号を付与する静電潜像形成手段、該潜像
にトナーを付与してトナー像を形成する現像手段、その
他画像形成に要する機器が配設されていることは云うま
でもないが、それらは本発明に直接関係がないので省略
してある。

【００９１】但し、本実施例に係る画像形成装置はレー
ザビームプリンタ（ＬＢＰ）であり、感光ドラム１はプ
ロセスカートリッジ５内にあり、該感光ドラム１はプロ
セスカートリッジ５を介して転写ローラ９に対して位置
決めされている。

【００９２】理解を容易にするため、上記装置において
は、感光ドラム１がＯＰＣ感光体のように一次帯電によ
って負に帯電するものとし、該感光ドラム１にネガトナ
ーを供給して反転現像によってトナー像を形成するもの
とし、転写材Ｐとしては紙を使用するものとする。

【００９３】而して、転写紙Ｐが転写部に到達すると、
転写ローラ９には可変電圧電源３３によって転写バイア
スが印加され、形成される電界の作用で感光ドラム１側
のトナー像は転写紙Ｐに転移する。

【００９４】尚、可変電圧電源３３は、その電圧を外部
のボリウムによって可変に設定することができる。その
変動幅は４００Ｖ〜４０００Ｖであり、転写ローラ９の
体積抵抗値が単品でバラツキである１０⁸ 〜１０⁹ Ω・
ｃｍに応じて設定する。つまり、抵抗値の高い転写ロー
ラ９に対しては高い電圧を与え、トナー像を転写するに
十分な転写電流を与えるようにする。又、抵抗値の低い
転写ローラ９に対しては、転写メモリを感光ドラム１に
与えない程度の低い電圧を印加する。本実施例では、体
積抵抗値が１０⁹ Ω・ｃｍの転写ローラ９を用い、該転
写ローラ９に適正値である＋２５００Ｖを印加した。

【００９５】その後、トナー像を担持する転写紙Ｐは、
感光ドラム１から分離され、定着ガイド１８を経て不図
示の定着部に至り、そこでトナー像の定着を受ける。

【００９６】可変電圧電源３３からは、転写ローラ９に
印加されていたものと同電位の電圧が給紙ローラ７、フ
ィードローラ１５、リタードローラ１６、レジストロー
ラ対８ａ，８ｂに印加される。

【００９７】図１０に示すように、各搬送ローラ（転写
ローラ９、給紙ローラ７、フィードローラ１５、リター
ドローラ１６及びレジストローラ対８ａ，８ｂ）に印加
される電圧は、転写ローラ９と同時に切り替えられる。
この切り替えは、図９に示すスイッチＳで行なわれる。

【００９８】而して、転写紙Ｐの先端が転写ローラ９に
突入すると、スイッチＳがＯＮされ、転写ローラ９、給
紙ローラ７、フィードローラ１５、リタードローラ１
６、レジストローラ対８ａ，８ｂに＋２５００Ｖの電圧
がかかる。転写紙Ｐの後端が転写ローラ９から抜ける
と、スイッチＳはアースに接続される。尚、ここではト
ナーはネガトナーを用いている。

【００９９】各搬送ローラ（転写ローラ９、給紙ローラ
７、フィードローラ１５、リタードローラ１６及びレジ
ストローラ対８ａ，８ｂ）を構成するゴムは、体積抵抗
値が１０¹¹Ω・ｃｍの中抵抗のクロロプレーンゴム（Ｃ
Ｒ）であり、該ゴムはこれを低湿環境下で摩擦帯電して
も、すぐに減衰し、転写紙Ｐを帯電させることもなく、
よって画像飛び散りを防止できる。

【０１００】高湿環境下において、十分に吸湿した転写
紙Ｐを本発明に係る画像形成装置に搬送させたところ、
吸湿した転写紙Ｐが転写ローラ９と感光ドラム１に挟ま
っている間は、各搬送ローラ（転写ローラ９、給紙ロー
ラ７、フィードローラ１５、リタードローラ１６及びレ
ジストローラ対８ａ，８ｂ）にも転写ローラ９と同じ＋
２５００Ｖが印加され、転写ローラ９との電位差がない
ため、転写ローラ９の電圧は＋２５００Ｖのまま低下す
ることはなかった。よって、感光ドラム１と転写ローラ
９の間の電界も保たれ、良好な転写画像が得られた。

【０１０１】次に、本発明の第２実施例を図１１に基づ
いて説明する。尚、図１１においては、図９において示
したのと同一要素には同一符号が付されている。

【０１０２】本実施例では、転写ローラ９に印加する電
圧として、定電流制御電源３４を新たに使用している。

【０１０３】定電流制御値は２，５μＡであり、体積抵
抗値が１０⁹ Ω・ｃｍの転写ローラ９を本実施例に組み
入れると、＋２５００Ｖが印加される。この定電流制御
電源３４を用いると、環境が低湿になり、転写ローラ９
の体積抵抗値が１０¹⁰Ω・ｃｍとなると、＋４０００Ｖ
が印加される。尚、＋４０００Ｖ以上は定電流制御電源
３４のトランスの巻き線数の制限のために発生させるこ
とはできない。

【０１０４】一方、高湿環境下で転写ローラ２の体積抵
抗値が１０⁸ Ω・ｃｍに低下すると、＋１０００Ｖが印
加される。

【０１０５】定電流制御電源３４は各搬送ローラ（転写
ローラ９、給紙ローラ７、フィードローラ１５、リター
ドローラ１６及びレジストローラ対８ａ，８ｂ）にも同
時に印加している。よって、前述した実施例と同様に高
湿環境下で吸湿紙Ｐを通紙しても、転写ローラ９と各搬
送ローラ（転写ローラ９、給紙ローラ７、フィードロー
ラ１５、リタードローラ１６及びレジストローラ対８
ａ，８ｂ）の電位は等しくなり、転写ローラ９の印加電
圧は低下することなく、良好な転写画像が得られた。

【０１０６】次に、本発明の第３実施例を図１２に示
す。尚、図１２においても図９において示したのと同一
要素には同一符号が付されている。

【０１０７】本実施例では、転写ローラ９に印加する電
源としてＡＴＶＣ電源３５を新たに使用している。

【０１０８】ＡＴＶＣ電源とは、特願昭６３−２７６１
０６において提案された電源である。即ち、紙間におい
て例えば２．５μＡの定電流制御を行ない、この紙間時
の電圧を検知し、通紙時にこの電圧で定電圧制御する電
源である。

【０１０９】本実施例では、紙間での定電流制御が正し
く行なえるように、紙間では各搬送ローラ（転写ローラ
９、給紙ローラ７、フィードローラ１５、リタードロー
ラ１６及びレジストローラ対８ａ，８ｂ）の印加電圧の
接続はスイッチＳａによりＯＦＦされており、転写電流
は感光ドラム１に流れる。

【０１１０】紙間で２．５μＡの定電流制御中は、電圧
が＋２５００Ｖであり、通紙中は、この＋２５００Ｖの
定電圧が転写ローラ９に印加された。ＡＴＶＣ電源３５
は、各搬送ローラ（転写ローラ９、給紙ローラ７、フィ
ードローラ１５、リタードローラ１６及びレジストロー
ラ対８ａ，８ｂ）にも、スイッチＳａをＯＮすること
で、同時に印加している。よって、前述した実施例と同
様に高湿環境下で吸湿紙Ｐを通紙しても、転写ローラ９
と各搬送ローラ（転写ローラ９、給紙ローラ７、フィー
ドローラ１５、リタードローラ１６及びレジストローラ
対８ａ，８ｂ）の電位は等しくなり、転写ローラ９の印
加電圧低下することなく、良好な転写画像が得られた。

【０１１１】以上のように、ＡＴＶＣ電源３５を用いる
と、環境変化による転写ローラ９の体積抵抗値の変動を
電圧を変動させることでカバーでき、通紙中の転写電圧
は一定となるため、転写は安定する。＜第３発明＞以下に第３発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０１１２】図１３は本発明の第１実施例に係るレーザ
ビームプリンタ（ＬＢＰ）要部の構成図である。

【０１１３】本実施例においては、感光ドラム１はＯＰ
Ｃ（有機光導電体）感光体であって、該感光ドラム１に
転写ローラ９が圧接され、該転写ローラ９は感光ドラム
１と同期走行し、両者の圧接ニップ部が転写部を形成し
ている。

【０１１４】而して、感光ドラム１表面に形成された可
転写トナー像が前記転写部に到達するまでに、給紙カセ
ット６から給紙ローラ７によって取り出された転写紙Ｐ
は、フィードローラ１５、リタードローラ１６に挟持さ
れ、給紙ガイド１４を経て図の左方に進行し、レジスト
ローラ対８ａ，８ｂによってトナー像とタイミングを合
せて、搬送ガイド１７を通過する。

【０１１５】そして、転写紙Ｐが転写部に到着すると、
転写ローラ９には電源３１によって転写バイアスが印加
され、形成される電界の作用で感光ドラム１側のトナー
像は転写紙Ｐに転移する。

【０１１６】その後、トナー像を担持する転写紙Ｐは、
感光ドラム１から分離され、定着ガイド１８を経て不図
示の定着部に至り、そこでトナー像の定着を受ける。

【０１１７】ここで、リタードローラ１６について言及
すると、該リタードローラ１６は、図示矢印で示すよう
に、フィードローラ１５とは、これよりも小さい回転力
で反対方向に回転しており、両ローラ１５，１６間に転
写紙Ｐが無い場合及び１枚だけ存在する場合には、リタ
ードローラ１６は図示矢印方向に回転し、２枚以上の転
写紙Ｐが到来すると、これに逆方向の回転力を作用させ
て図示矢印方向とは逆方向に回転して２枚目以降の転写
紙Ｐの進行を阻止し、転写紙Ｐの重送を阻止する。

【０１１８】但し、感光ドラム１はプロセスカートリッ
ジ５内にあり、感光ドラム１はプロセスカートリッジ５
を介して転写ローラ９に対して位置決めされている。

【０１１９】而して、本レーザプリンタにおいては、感
光ドラム１が接触帯電によって負に帯電され、これにネ
ガトナーが供給されて反転現像によってトナー像が形成
されるものとし、以下、接触帯電について説明する。

【０１２０】図１３において、２は感光ドラム１の面を
帯電処理する接触帯電部材（導電性部材）である帯電ロ
ーラある。本実施例の場合、帯電ローラ２は、直径６ｍ
ｍの導電性芯金２ａと、その外周に形成された肉厚３ｍ
ｍの導電性ゴム層２ｂと、該導電性ゴム層２ｂの外周を
被覆する肉厚１００μｍの高抵抗層２ｃで構成されてい
る。ここで、上記導電性ゴム層２ｂは、ＥＰＤＭ等のゴ
ムにカーボンを含浸させて構成され、その体積抵抗値は
１×１０³ Ω・ｃｍ程度に低く抑えられている。又、前
記高抵抗層２ｃは、例えばエピクロルヒドリンゴムで構
成され、その体積抵抗値は１×１０⁸ Ω・ｃｍである。
尚、最外周の高抵抗層２ｃは、感光ドラム１上にピンホ
ール等の欠陥があっても電圧降下による帯電不良が起こ
らないように設けられたものである。

【０１２１】而して、帯電ローラ２は、感光ドラム体１
の面に両者の軸線を略平行にして導電性コイルばね２０
で総圧１．０ｋｇの圧力で押圧されている。ここで、帯
電ローラ２と感光ドラム１の当接幅ｄは１ｍｍ、軸方向
の当接長さは２２０ｍｍに設定されている。

【０１２２】又、図１３において、４０は帯電ローラ２
に対して電圧を印加する電源装置であり、帯電ローラ２
はこの電源装置４０から導電性コイルばね２０、導電芯
金２ａを介して電圧印加を受ける。そして、図示矢印方
向に回転駆動される感光ドラム１の外周面は、電圧印加
された帯電ローラ２の接触によって均一に一様帯電され
る。

【０１２３】更に、図１３において、除電ブラシ４３
は、図１６に示すように金属又はカーボンから成る導電
繊維４３ａの表面を高抵抗膜４３ｂで被覆して構成され
ている。尚、高抵抗膜４３ｂはカーボンを分散させたナ
イロン系樹脂で構成され、除電ブラシ４３は抵抗・容量
を有するため、図１７に示すような印加電圧に対する放
電特性を有する。

【０１２４】図１７より、除電ブラシ４３の放電開始電
圧は６５０Ｖ_DCであることがわかる。よって、振幅６５
０Ｖのピーク間電圧は１３００Ｖ_ppであるから、１３０
０Ｖ_pp以下では放電せず、従って除電はできない。

【０１２５】又、図１３において、３０は周知のレーザ
スキャナユニットであり、これは目的画像情報の時系列
電気画素信号に対応して変調されたレーザビームＬを出
力し、帯電ローラ２で帯電処理された感光ドラム１の面
が上記レーザビームＬで走査されることにより、目的画
像に対応した静電潜像が感光ドラム１面に順次に形成さ
れていく。尚、２９はレーザスキャナユニット３０から
の出力レーザビームＬを感光ドラム１の露光部へ偏向さ
せるミラーである。

【０１２６】而して、感光ドラム１面上の形成潜像は現
像器３によって反転現像され、レーザビーム露光を受け
た感光ドラム１の露光明部には現像剤（トナー）が付着
してトナー像が形成される。

【０１２７】本発明は、帯電ローラ２の抵抗が湿度環境
に応じて変動することを利用して、除電ブラシ４３に対
する印加電圧を湿度環境に応じて自動的に適正電圧レベ
ルに補正するものである。

【０１２８】図１４は電源装置４０の構成ブロック図で
ある。電源装置４０は、前述のように、帯電ローラ２と
除電ブラシ４３に電圧を供給印加するものであり、帯電
ローラ２に対してはＤＣ（直流）定電圧電源４５の定電
圧制御ＤＣ電圧と、ＡＣ（交流）定電圧電源４４の定電
圧制御ＡＣ電圧との重畳電圧ＤＣ＋ＡＣが印加される。

【０１２９】上記ＡＣ定電圧電源４４は電流検出回路４
１及びＡＣ電流制御回路４２により、常に７５０μＡの
交流電流が流れるようにその出力電圧が制御されてい
る。定電圧制御されたＤＣ電圧成分は、感光ドラム１面
の帯電電位を所定の一定電圧に制御する。

【０１３０】一方、除電ブラシ４３には上記ＡＣ定電流
電源４４の出力電圧が供給印加されている。

【０１３１】ここで、前記帯電ローラ２についてその抵
抗が湿度環境に応じてどのように変化し、電源装置４０
によりＡＣ電圧成分だけ定電流制御（ＡＣ７５０μＡ）
すると、帯電ローラ２と除電ブラシ４３に印加される電
圧がどのように変化するかを測定した。その結果を表１
に示す。

【０１３２】

【表１】即ち、像担持体としての感光ドラム１面を帯電する接触
帯電部材としての帯電ローラ２の抵抗・容量が湿度環境
の変動に伴って変動すると、それに連動して該帯電ロー
ラ２に対して印加されている定電流制御された交流電圧
成分が変動する。除電部材としての除電ブラシ４３は、
上記帯電ローラ２の交流成分が印加されるので、該除電
ブラシ４３に対する印加電圧も湿度環境変動に伴う自動
変動に連動して、自動的に高低変調される。

【０１３３】つまり、除電ブラシ４３に対する印加電圧
は、湿度環境の低湿・高湿変動に応じて、低湿環境では
高電圧レベル（例えば、１１５０Ｖ_pp）に自動変調さ
れ、高湿環境では低電圧レベル（例えば、２０００
Ｖ_pp）に自動的に変調補正される。

【０１３４】低湿環境下では、転写紙の抵抗値が著しく
増加することや、帯電した転写紙の電荷が放電しにくく
なっているものの、除電ブラシ４３の除電電位が自動的
に高められているので、その分だけ除電効果が上がる。
１５℃・１０％の低湿環境下では、乾燥した転写紙を除
電するには、１８００Ｖ_pp以上必要であるが、本実施例
では２０００Ｖ_pp印加されているので、転写紙上の電荷
は十分に除電され、転写部での画像飛び散りの発生が防
がれた。

【０１３５】又、３２℃・８５％の高湿環境下で吸湿し
た転写紙を通紙したとき、除電電位が１３００Ｖ_pp以上
になると、吸湿した転写紙を通じて転写部まで除電され
る（転写電流が除電ブラシ４３に流れる）。しかし、本
実施例では除電電位が自動的に１１５０Ｖ_ppに低めら
れ、転写電流の除電手段への流れ込みが抑えられるた
め、転写ローラ９の印加電圧が低下することがなく、よ
って転写電界不足による転写不良の発生が防止された。

【０１３６】そして、接触帯電部材に対する電源印加用
の電源が除電手段に対する電圧印加用に兼用され、又、
その電源は低圧電源で良く、従来のコロナ放電用の６〜
８ＫＶの高圧電源の必要性がなくなって装置コストを大
きく低減させることが可能となる。

【０１３７】次に、本発明の第２実施例を図１５に示
す。尚、図１５においては図１３において示したと同一
要素には同一符号が付されている。

【０１３８】本実施例では、転写紙の除電手段として、
転写ローラ９の直後に除電針４８が設けられている。こ
の除電針４８は、ステンレス鋼、青銅にニッケルメッキ
を施したものであって、多数の鋸歯状の端部を形成して
成る。尚、除電針４８は、その先端が転写紙Ｐに対して
０．５〜３．０ｍｍ離れる位置に設置される。

【０１３９】而して、上記除電針４８も電源４０に接続
され、ＡＣ電圧は自動的に低湿環境で高電位に、高湿環
境で低電位に制御され、低湿環境の画像飛び散りと高湿
環境の転写不良の発生が同時に防がれた。＜第４発明＞以下に第４発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０１４０】図１８は接触帯電装置要部の構成図、図１
９は接触帯電装置を備えるプロセスカートリッジの縦断
面図である。

【０１４１】図１９に示すプロセスカートリッジ５は、
画像形成装置本体１３に対して着脱自在に構成されるも
のであって、これのハウジング５ａ内の図中、右寄りに
は像担持体としての感光ドラム１が回転自在に配されて
おり、プロセスカートリッジ５が画像形成装置本体１３
から取り出されているときには、該感光ドラム１は図
中、閉じ状態にある防護カバー（ドラムカバー）５ｂに
て被われてその損傷、外光による劣化等が防がれてい
る。そして、この感光ドラム１は、ハウジング５ａの図
１９中、左側面に形成されたスリット状の露光窓５ｃを
介して画像形成装置本体１３で形成された光露光光（原
稿画像のスリット露光光、レーザビーム走査露光光等）
Ｌの照射をその光像露光工程部に受ける。

【０１４２】又、ハウジング５ａ内には、帯電ローラ
２、現像器３及びクリーニング器４が設けられている。

【０１４３】上記帯電ローラ２は、感光体ドラム１面を
一様に一次帯電処理する接触帯電部材であって、本実施
例では該帯電ローラ２は金属製の芯金２ａと、該芯金２
ａの周りに同心一体に形成された高抵抗ゴムローラ部２
ｂで構成されており、高抵抗ゴムローラ部２ｂにはカー
ボンが分散されている。

【０１４４】而して、上記帯電ローラ２は、芯金２ａの
両端部を図１８に示すように軸受３８に回転自由に保持
されて感光ドラム１に対して略平行に配設され、バネ２
０で感光ドラム１面に所定の圧力をもって常時圧接させ
ており、感光ドラム１の回転に伴って従動回転する。

【０１４５】そして、帯電ローラ２に対してバイアス印
加電源２１から給電電極３９よりバイアス電圧が印加さ
れると、感光ドラム１の周面が所定の極性（本例では、
負）・電位に接触帯電方式で一様に一次帯電処理され
る。

【０１４６】次に、感光ドラム１の光像露光工程部に光
像露光光Ｌを受けると、感光ドラム１上には潜像が形成
され、該潜像は現像器３の現像スリーブ３ａによってト
ナー像として現像される。そして、感光ドラム１と転写
ローラ９との間に、画像装置本体１３内の給紙カセット
６から転写材Ｐが給紙ローラ７によって給送されると、
該転写材Ｐには感光ドラム１上のトナー像が順次転写さ
れる。このような像転写を受け、感光ドラム１面から分
離された転写材Ｐは、定着器１０へ搬送されて像定着を
受けた後、機外へ排出される。尚、像転写後の感光ドラ
ム１面はクリーニングブレード４ａにより転写残りトナ
ー、その他の付着物の拭掃除去を受けて清浄面化され、
繰り返して像形成に供される。

【０１４７】図１８に示すように、給電電極３９には、
交流電圧と直流電圧が重畳された電圧が電源２１より印
加されている。その交流電圧成分は、周波数１０００Ｈ
ｚ、ピーク間電圧２０００Ｖ_ppであり、直流電圧成分Ｖ
_DCは−７００Ｖ_DCである。又、電源２１はプロセスカー
トリッジ５の外部に設けられている。

【０１４８】ところで、帯電ローラ２の給電電極３９が
設けられる側の芯金２ａの端部には、図示のようにスポ
ンジ３７が当接されている。このスポンジ３７は、多孔
質であるため、クリーニングブレード４ａ又は現像スリ
ーブ３ａより飛散して芯金２ａに固着したトナーをこれ
の孔にトラップすることができる。又、スポンジ３７は
弾力性があり、芯金２ａ面の形状に沿って変形し易いた
め、特に取付精度を必要とせずに確実にトナーを除去す
るこができる。尚、スポンジ３７の材質としては、例え
ば発砲ポリウレタンや発砲ポリエチレン等が用いられ
る。又、スポンジ３７は給電電極３９より下方に配置し
た方が、万一当該スポンジ３７からトナーが落下しても
給電電極３９を汚すことがないため、好都合である。

【０１４９】而して、上記スポンジ３７の働きにより、
給電電極３９は常にクリーニングされた芯金２ａの面と
直に接触することができ、帯電ローラ２との導通は確実
なものとなる。

【０１５０】ところで、図１９に示す転写ローラ９にお
いても、負極に帯電したトナーのトナー像を感光ドラム
１から転写紙Ｐに転写するために、直流電圧＋５００Ｖ
が給電電極４６より印加されている。そこで、帯電ロー
ラ２と同様に、スポンジ４７を芯金９ａに当接させて該
芯金９ａの摺動面を常にクリーニングしている。

【０１５１】以上のようにスポンジ４７は、転写ローラ
９においても、電源２１との導通において接点部への付
着トナーを除去し、バイアス電圧を確実に伝える機能を
果たす。

【０１５２】次に、本発明の第２実施例を図２０に基づ
いて説明する。尚、図２０においては、図１８及び図１
９において示したと同一要素には同一符号を付してい
る。

【０１５３】本実施例においては、帯電ローラ２の芯金
２ａ上の給電電極３９のある側の端部にスクレーパ５２
が当接されている。

【０１５４】上記スクレーパ５２は、その一端が不図示
のハウジングに支持されており、他端はは芯金２ａの面
にエッジ当接されている。該スクレーパ５２は、その当
接方向が帯電ローラ２の回転方向に対してカウンター方
向であって、線圧２５ｇ／ｃｍで芯金２ａに当接してい
る。尚、本実施例では、スクレーパ５２は厚さ１００μ
ｍのＰＥＴ（ポリエチレテレフタレート）で構成されて
いる。

【０１５５】而して、上述のようにスクレーパ５２を芯
金２ａに当接させることによって、飛散してきたトナー
ｔを芯金２ａの表面からスクレイプでき、トナーｔの芯
金２ａへの固着を防止することができる。尚、スクレー
パ５２によってスクレイプされたトナーｔは、感光ドラ
ム１に落下するが、感光ドラム１に静電付着してそのま
ま不図示のクリーニングブレードで回収されるため、画
像形成装置の機内を汚すことがない。又、スクレイプさ
れたトナーｔは感光ドラム１の端部の非通紙部に落下す
るため、該トナーｔが印刷画像を汚すこともない。

【０１５６】ところで、本実施例では、スクレーパ５２
の材質としてＰＥＴを使用したが、ＰＥＴに限るもので
なく、エッジ精度があり、永久変形の少ない材料であれ
ば、ウレタンゴムや金属板等の他の任意のものを使用す
ることができる。

【０１５７】以上ように、板状のスクレーパ５２によ
り、給電電極３９と帯電ローラ２との導通は、トナー付
着に防げられることなく、確実なものとなる。

【０１５８】次に、本発明の第３実施例を図２１に基づ
いて説明する。尚、図２１においては、図１８及び図１
９において示したと同一要素には同一符号を付してい
る。

【０１５９】本実施例では、帯電ローラ２の芯金２ａ上
の給電電極３９のある側の端部にブラシローラ５１が当
接されている。

【０１６０】上記ブラシローラ５１は、その両端が不図
示のハウジングに回転自在に支持されており、これは帯
電ローラ２の芯金２ａの図示矢印方向の回転方向に対し
てカウンター方向に回転駆動される。尚、本実施例で
は、ブラシローラ５１は芯金５１ａにガラス繊維５１ｂ
を植毛して構成され、ガラス繊維５１ｂの径は約２０μ
ｍ、長さは２ｍｍ、植毛密度は９００本／ｃｍ² であっ
て、これは帯電ローラ２の心金２ａに対して逆目で接触
する。

【０１６１】而して、飛散してきたトナーｔが帯電ロー
ラ２の芯金２ａに付着しても、該トナーｔは、接触して
摺擦しているブラシローラ５１で掻き落とされたり、或
いは捕集除去され、この結果、芯金２ａの給電電極３９
が当接する面は長期に亘って常に清掃状態に維持され、
電源２１からのバイアス電圧の導通が確実になる。

【０１６２】尚、本実施例ではブラシローラ５１のガラ
ス繊維５１ｂとしては、正極性に帯電するものを使用し
ており、負極性に帯電したトナーｔは、正極性帯電のガ
ラス繊維５１ｂに効果的に捕集される。

【０１６３】以上、本発明の第１〜第３実施例における
接触帯電体又は接触転写体はローラ型のものに限らず、
回動ベルト型、回動ブラシ型等のものであっても良い。

【０１６４】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、第１発明に
よれば、帯電音の生じない静粛な接触帯電装置及びプロ
セスカートリッジを得ることができる。

【０１６５】第２発明によれば、高湿環境下で吸湿した
転写材を通じて転写電流が転写手段から搬送ローラへ流
れるのが防がれ、転写電圧の低下に起因する転写不良の
発生が防がれる。

【０１６６】第３発明によれば、低湿環境下では除電電
位が自動的に高められて除電効果が上がり、画像飛び散
りの発生が防がれ、高湿環境下では除電電位が自動的に
低められて転写電流の除電手段への流れ込みが抑えられ
るため、転写不良の発生が防がれる。

【０１６７】第４発明によれば、接触帯電手段及び接触
転写手段の給電部が位置する摺動面がクリーニング部材
によって常にクリーニングされるため、給電接点と摺動
面での現像剤の固着が防がれ、導通不良の発生を確実に
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の第１実施例に係る接触帯電装置の概
念的構成図である。

【図２】第１発明の第１実施例に係る接触帯電装置に印
加される電圧の波形を示す図である。

【図３】第１発明の第１実施例に係る接触帯電装置に使
用される電圧の波形を示す図である。

【図４】第１発明の第１実施例に係る接触帯電装置を備
えた画像形成装置の断面図である。

【図５】第１発明の第２実施例に係る接触帯電装置の概
念的構成図である。

【図６】第１発明の第２実施例に係る接触帯電装置に使
用される電圧の波形を示す図である。

【図７】第１発明の第２実施例に係る接触帯電装置に使
用される電圧の波形を示す図である。

【図８】第１発明の第３実施例に係る接触帯電装置の概
念的構成図である。

【図９】第２発明の第１実施例に係る画像形成装置要部
の構成図である。

【図１０】第２発明の第１実施例に係る画像形成装置の
電圧シーケンス図である。

【図１１】第２発明の第２実施例に係る画像形成装置要
部の構成図である。

【図１２】第２発明の第３実施例に係る画像形成装置要
部の構成図である。

【図１３】第３発明の第１実施例に係る画像形成装置要
部の構成図である。

【図１４】第３発明の第１実施例に係る画像形成装置の
電源の構成を示す回路図である。

【図１５】第３発明の第２実施例に係る画像形成装置要
部の構成図である。

【図１６】除電ブラシの拡大側面図である。

【図１７】除電ブラシの放電特性図である。

【図１８】第４発明の第１実施例に係る画像形成装置に
用いられる接触帯電装置要部の構成図である。

【図１９】第４発明の第１実施例に係る画像形成装置の
基本構成を示す断面図である。

【図２０】第４発明の第２実施例に係る接触帯電装置
の構成図である。

【図２１】第４発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図２２】従来例に係る接触帯電装置の帯電ローラの支
持状態を示す図である。

【図２３】帯電ローラが振動する（帯電音を発する）メ
カニズムを説明するための図である。

【図２４】従来例に係る画像形成装置要部の構成図であ
る。

【図２５】従来例に係る接触帯電装置の構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体、被帯電体）２帯電ローラ（帯電部材）２ａ芯金部（強磁性体部）５プロセスカートリッジ９転写ローラ７給紙ローラ（搬送ローラ）８ａ，８ｂレジストローラ対（搬送ローラ）１３画像形成装置本体１５フィードローラ（搬送ローラ）１６リタードローラ（搬送ローラ）２２電磁石３７スポンジ（クリーニング部材）３９給電電極４３除電ブラシ４７スポンジ（クリーニング部材）５１ブラシローラ（クリーニング部材）５２スクレーパ（クリーニング部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも交流成分を有する電圧が印加
される帯電部材を被帯電体に接触させて該被帯電体を帯
電させる接触帯電装置において、前記帯電部材の強磁性
体部に固定状態の電磁石を接触させるとともに、該電磁
石に、帯電部材に印加される電圧と波長が同一で位相が
同一又は１８０度異なる交流電圧を印加することを特徴
とする接触帯電装置。
【請求項２】少なくとも交流成分を有する電圧が印加
される帯電部材を被帯電体接触させて該被帯電体を帯電
させる接触帯電装置において、前記帯電部材の強磁性体
部に固定状態の電磁石を永久磁石を介して接触させると
ともに、該電磁石に、帯電部材に印加される電圧に対し
て波長が１／２で、且つ、この電圧の山又は谷部におい
て、その山又は谷部が重なる交流電圧を印加することを
特徴とする接触帯電装置。
【請求項３】像担持体の他、少なくとも帯電手段を有
し、画像形成装置本体内に着脱可能に配設されるプロセ
スカートリッジにおいて、前記帯電手段が請求項１又は
２記載の接触帯電装置の帯電部材等から構成されている
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】像担持体と、該像担持体に圧接される転
写手段を有し、両者の圧接部を転写部とし、該転写部に
向かって転写材を搬送する搬送ローラを転写材の搬送方
向に配して成る画像形成装置において、前記転写手段に
印加される電圧を可変とするとともに、前記搬送ローラ
には、前記転写手段と同じ電源から電圧を印加すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】電圧可変な電源は、定電流制御式である
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】電圧可変な電源は、前記転写部が非画像
域の場合には、定電流制御によってこのときの電圧を検
知し、転写部が画像域の場合には、前記検知した電圧で
前記転写手段を定電圧制御することを特徴とする請求項
４記載の画像形成装置。
【請求項７】像担持体と、該像担持体に当接する接触
帯電手段と、転写材の除電手段を有する画像形成装置に
おいて、前記接触帯電手段は、定電流制御された交流電
圧成分（振動電圧成分・交番電圧成分）を少なくとも有
する電圧を印加した接触帯電部材であり、前記除電手段
に印加する電圧は、前記接触帯電部材に対する定電流制
御された交流電圧成分であることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項８】被帯電体に接触して該被帯電体を帯電さ
せる接触帯電手段を有する画像形成装置において、前記
接触帯電手段の給電部をクリーニングするクリーニング
部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】前記クリーニング部材は、前記給電部よ
りも下方に取り付けられていることを特徴とする請求項
８記載の画像形成装置。
【請求項１０】像担持体に接触して該像担持体上の現
像剤像を転写材に転写する接触転写手段を有する画像形
成装置において、前記接触転写手段の給電部をクリーニ
ングするクリーニング部材を設けたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項１１】前記クリーニング部材は、前記給電部
よりも下方に取り付けられていることを特徴とする請求
項１０記載の画像形成装置。