JPH06342234A - ローラ帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電ローラのトナー汚れを防止し，かつ，横
スジ状の異常画像の発生を防止する。 【構成】 感光体ドラム１０３の表面に接触して回転す
る帯電ローラ１０１ｂに電圧を印加して，感光体ドラム
１０３を帯電させるローラ帯電装置において，帯電ロー
ラ１０１ｂ表面にステアリル酸亜鉛１０２ａ（潤滑油添
加剤）を塗布する潤滑油添加剤塗布手段としての固形ス
テアリル酸亜鉛１０２を備えている。なお，固形ステア
リル酸亜鉛１０２は所定のバネ機構（図示せず）によっ
て帯電ローラ１０１ｂの回転を妨げない程度の小さな圧
力で押しつけられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，感光体ドラムあるいは
感光体ベルトの表面に接触して回転する帯電ローラに電
圧を印加して，感光体ドラムあるいは感光体ベルトを帯
電させるローラ帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，電子写真方式の画像形成装置にお
いて，感光体表面を一様に全面帯電するための帯電手段
としては，コロナ放電器が広く利用されていた。このコ
ロナ放電器にあっては，感光体をある一定の電位に均一
に帯電する手段としては有効であるが，反対に，コロナ
放電による帯電処理にあっては高圧電源を必要とし，放
電に伴いオゾンが発生するという不都合や，オゾンが大
量に発生すると環境に悪影響を及ぼすばかりでなく，オ
ゾンによって帯電部材，感光体が劣化するという不都合
があった。

【０００３】上記のコロナ放電器に対して，図７に示す
ように帯電ローラ７０１を感光体ドラム７０２に接触さ
せて従動回転させ，帯電ローラ７０１の芯金７０３に電
源７０４から電圧を印加して感光体ドラム７０２表面を
帯電させるローラ帯電装置が実用化されている。この帯
電手段としての帯電ローラ７０１は，電源７０４の低電
圧化を図ることができ，帯電処理に起因するオゾンの発
生量が少ないという利点を有している。また，コロナ電
極ワイヤの使用に伴う塵埃の静電吸着がなく，高圧電源
を必要としないなどの利点も有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記の
ローラ帯電装置では，帯電ローラを感光体表面に直接接
触させて使用するため，感光体表面のクリーニング残ト
ナー等の異物が帯電ローラ表面に転位して，帯電ローラ
表面を汚染し，帯電ローラの機能が低下するという問題
点があった。

【０００５】また，ローラ帯電装置が搭載された画像形
成装置が長時間停止状態にあるとき，帯電ローラと感光
体表面との接触部分の特性が変化してしまうため，画像
形成を行ったときに，横スジ状の異常画像が発生すると
いう問題点もあった。

【０００６】帯電ローラのトナー汚れを除去する装置と
して，例えば，特開昭５８−１９４０６１号公報の「ロ
ーラー帯電装置」が開示されている。この装置は，導電
性弾性体からなる帯電ローラ表面に近接してクリーニン
グ素子を設け，また，導電性弾性体の表面に非接着性被
膜を被膜することにより，帯電ローラ表面のトナー汚れ
を除去するようにしたものであるが，クリーニング素子
によって，帯電ローラ表面のトナー汚れを除去する構成
としているものの，帯電ローラ表面が感光体ドラム表面
より柔らかく粗面であり，なおかつ，帯電ローラが感光
体ドラムに従動回転しているため，クリーニング素子と
してゴムブレードを使用した場合，帯電ローラの回転が
不安定となって帯電ムラが発生する恐れがあった。ま
た，ローラ帯電装置が搭載された画像形成装置が長時間
停止状態にあったば場合の横スジ状の異常画像の発生を
防ぐことはできなかった。

【０００７】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て，帯電ローラのトナー汚れを防止し，かつ，横スジ状
の異常画像の発生を防止することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために，感光体ドラムあるいは感光体ベルトの表
面に接触して回転する帯電ローラに電圧を印加して，感
光体ドラムあるいは感光体ベルトを帯電させるローラ帯
電装置において，帯電ローラの表面に潤滑油添加剤の塗
布層が形成されているローラ帯電装置を提供するもので
ある。

【０００９】また，本発明は上記の目的を達成するため
に，感光体ドラムあるいは感光体ベルトの表面に接触し
て回転する帯電ローラに電圧を印加して，感光体ドラム
あるいは感光体ベルトを帯電させるローラ帯電装置にお
いて，帯電ローラ表面に潤滑油添加剤を塗布する潤滑油
添加剤塗布手段を備えたローラ帯電装置を提供するもの
である。

【００１０】なお，前記潤滑油添加剤は，ステアリン酸
亜鉛であるものとする。

【００１１】また，前記潤滑油添加剤塗布手段は，潤滑
油添加剤を帯電ローラの上部に支持し，潤滑油添加剤の
自重によって帯電ローラと当接させることにより，潤滑
油添加剤を塗布する構成であるものとする。

【００１２】

【作用】本発明のローラ帯電装置は，滑油添加剤塗布手
段によって帯電ローラ表面に潤滑油添加剤，例えば，ス
テアリン酸亜鉛を塗布する。

【００１３】また，潤滑油添加剤を帯電ローラの上部に
支持し，潤滑油添加剤の自重によって帯電ローラと当接
させることにより，潤滑油添加剤を塗布する構成の潤滑
油添加剤塗布手段を用いることにより，抵抗コスト，か
つ，省スペースな塗布を実現する。

【００１４】

【実施例】以下，本発明のローラ帯電装置について，
〔実施例１〕，〔実施例２〕，〔実施例３〕，〔実施例
４〕，〔実施例５〕の順に図面を参照して詳細に説明す
る。

【００１５】先ず，実施例１〜実施例４の説明に先立っ
て，ローラ帯電装置を用いた画像形成装置の概略構成，
対象となる帯電ローラの構成，および潤滑油添加剤の塗
布方法について説明する。

【００１６】図１は，ローラ帯電装置を用いた画像形成
装置の例を示し，図において，１０１は帯電ローラ，１
０３は感光体ドラム，１０４は感光体ドラム１０３に静
電潜像を形成する露光情報としてのレーザ光，１０５は
感光体ドラム１０３上の静電潜像をトナー現像する現像
装置，１０６はトナー像を記録紙１０９に転写する転写
ローラ，１０７は転写工程後に感光体ドラム１０３表面
に残ったトナーを除去するドラムクリーナ，１０８は除
電ランプ，１０９は記録紙，１１０は定着装置を示す。

【００１７】図２は，本発明を適用する帯電ローラ１０
１の構成例を示し，帯電ローラ１０１としては，図２
（ａ）に示すように，芯金２０１に中抵抗弾性層２０２
を成型して作成した帯電ローラ１０１ａ，図２（ｂ）に
示すように，芯金２０１に中抵抗弾性層２０２を成型
し，次にこの弾性層２０２上に表面層２０３を設けた帯
電ローラ１０１ｂ，図２（ｃ）に示すように，芯金２０
１に導電正弾性層２０４を成型し，次にこの弾性層２０
４上に表面抵抗層２０５を設けた帯電ローラ１０１ｃが
ある。

【００１８】一方，本発明者は，以下の実施例１〜実施
例５で詳細に述べるように，帯電ローラ１０１の表面に
潤滑油添加剤の塗布層を形成することによって，帯電ロ
ーラのトナー汚れ防止および横スジ状の異常画像の発生
防止が有効に行われることを見出している。この潤滑油
添加剤を帯電ローラ１０１に塗布する方法としては，

【００１９】 ローラ帯電装置を使用する前に，帯電
ローラ１０１表面にステアリル酸亜鉛（潤滑油添加剤）
の塗膜を形成させておく，さらに長期間使用した帯電ロ
ーラを画像形成装置から取り出し，その表面を清浄した
後，ステアリン酸亜鉛を塗布する方法。 使用中の帯電ローラ１０１表面に固体状のステアリ
ル酸亜鉛を当接させ，帯電ローラ１０１の回転によって
その表面に均一に塗布する方法。 あるいは，固形のステアリル酸亜鉛を常時帯電ロー
ラ１０１に当接させる場合，帯電ローラのクリーニング
ブレード（図示せず）と兼用させるか，あるいはクリー
ニングブレードの後（帯電ローラの回転方向に対する後
方）に当接させ塗布する方法。

【００２０】の３つの方法があり，画像形成装置の種類
に応じて最も適した方法が用いられるべきである。

【００２１】〔実施例１〕実施例１は，予め帯電ローラ
１０１の表面に潤滑油添加剤の塗布層を形成した例，す
なわち，潤滑油添加剤を帯電ローラ１０１に塗布する方
法として，ローラ帯電装置を使用する前に，帯電ローラ
１０１表面にステアリル酸亜鉛（潤滑油添加剤）の塗膜
を形成させておく，さらに長期間使用した帯電ローラ１
０１を画像形成装置から取り出し，その表面を清浄した
後，ステアリン酸亜鉛を塗布する方法を用いた例を示
す。

【００２２】図１に示した画像形成装置において，感光
体ドラム１０３は，８０φのＯＰＣ感光体で，帯電ロー
ラ１０１は図２（ａ）に示した帯電ローラ１０１ａであ
り，具体的には，８φの芯金に３ｍｍ厚のエピクロルヒ
ドリンゴム弾性層からなる中抵抗ゴムローラである。こ
の帯電ローラ１０１ａの表面にステアリル酸亜鉛の塗膜
を形成し，帯電ローラとして使用し，線速１２０ｍｍ／
ｓｅｃ（２０ｃｐｍ）で作像テストを行ったところ，５
Ｋ枚時点で帯電ローラ１０１ａ表面の汚れは，ほどんと
問題なかった。ここで，帯電ローラ１０１ａと感光体ド
ラム１０３に接触させたまま２日間，画像形成装置を休
止させ，休止後の最初の画像の横スジ発生を調べたとこ
ろ，ステアリル酸亜鉛を塗布しない場合と比較して，横
スジ発生がかなり少なくなっていた。

【００２３】さらに，作像テストを継続したところ，１
０Ｋ枚時点で，ローラ表面が部分的にトナーで汚れ，ハ
ーフトーン画像上に帯電ムラがみられる異常が発生した
ので，帯電ローラ１０１ａを画像形成装置から取り外
し，帯電ローラ１０１ａ表面の汚れを除去し，清掃後，
帯電ローラ１０１ａ表面に再度ステアリル酸亜鉛を塗布
し，作像テストを続行すると，帯電ムラのない良好な画
像が得られた。前述したように，帯電ローラ１０１ａ表
面にステアリル酸亜鉛を塗布した効果が認められた。換
言すれば，サービスマン等が定期的にメンテナンスを行
うことにより，常に良好な画像を得ることができる。

【００２４】なお，実施例１では，潤滑油添加剤とし
て，ステアリル酸亜鉛を用いた場合を示したが，例え
ば，ステアリル酸鉄，カルナバワックス等を用いること
もできる。ただし，特にステアリル酸亜鉛が有効であ
る。

【００２５】〔実施例２〕実施例２は，使用中の帯電ロ
ーラ１０１表面に固体状のステアリル酸亜鉛を当接さ
せ，帯電ローラ１０１の回転によってその表面に均一に
塗布する潤滑油添加剤塗布手段を設けたものである。

【００２６】実施例２は，図１に示した画像形成装置に
おいて，帯電ローラ１０１として図２（ｂ）に示した芯
金２０１に中抵抗弾性層２０２を成型し，次にこの弾性
層２０２上に表面層２０３を設けた帯電ローラ１０１ｂ
（具体的には，８φの芯金に３ｍｍ厚のエピクロルヒド
リンゴム弾性層と３０μｍ厚のカーボン含有フッ素樹脂
表面層からなる帯電ローラ）を使用し，さらに，図３に
示すように，帯電ローラ１０１ｂ表面に潤滑油添加剤で
あるステアリン酸亜鉛を塗布するための潤滑油添加剤塗
布手段としての固形ステアリン酸亜鉛１０２とを配置し
た。

【００２７】ここで，固形ステアリン酸亜鉛１０２は，
所定のバネ機構（図示せず）によって帯電ローラ１０１
ｂの回転を妨げない程度の小さな圧力で押しつけられて
いる。また，固形ステアリン酸亜鉛１０２は，ステアリ
ン酸亜鉛１０２ａと，ステアリル酸亜鉛１０２ａを支持
する支持板１０２ｂとから構成されている。

【００２８】以上の構成において，実施例１と同様に，
線速１２０ｍｍ／ｓｅｃで作像テストを行ったところ，
帯電ローラ１０１ｂ表面に塗布されたステアリル酸亜鉛
は，感光体ドラム１０３表面に転位し，それが感光体ド
ラム１０３表面のスベリを良くし，ドラムクリーナ１０
７によるクリーニング性能がアップした。感光体ドラム
１０３表面が良く清掃されていると，その分帯電ローラ
１０１ｂの汚れも少なくなる。実際に，実施例２では，
２０Ｋ枚時点でも帯電ローラ１０１ｂの汚れは少なく，
帯電ムラが原因の異常画像の発生はなかった。また，帯
電ローラ１０１ａと感光体ドラム１０３に接触させたま
ま２日間，画像形成装置を休止させ，休止後の最初の画
像の横スジ発生を調べたところ，休止後の画像に横スジ
の発生はなかった。

【００２９】〔実施例３〕実施例３は，図４に示すよう
に，感光体ベルトを使用した画像形成装置に帯電ローラ
１０１ｂおよび潤滑油添加剤塗布手段としての固形ステ
アリン酸亜鉛１０２とを配置した例を示す。図におい
て，４０１は感光体ベルト，４０２は感光体ベルト４０
１に静電潜像を形成する露光情報としてのレーザ光，４
０３は感光体ベルト４０１上の静電潜像をトナー現像す
る現像装置，４０４はトナー像を記録紙４０７に転写す
る転写ローラ，４０５は転写工程後に感光体ベルト４０
１表面に残ったトナーを除去するベルトクリーナ，４０
６は除電ランプ，４０７は記録紙，４０８は定着装置を
示す。

【００３０】以上の構成において，実施例１と同様に，
線速１２０ｍｍ／ｓｅｃで作像テストを行ったところ，
帯電ローラ１０１ｂ表面に塗布されたステアリル酸亜鉛
は，感光体ベルト４０１表面に転位し，それが感光体ベ
ルト４０１表面のスベリを良くし，ベルトクリーナ４０
５によるクリーニング性能がアップした。感光体ベルト
４０１表面が良く清掃されていると，その分帯電ローラ
１０１ｂの汚れも少なくなる。実際に，実施例３では，
２０Ｋ枚時点でも帯電ローラ１０１ｂの汚れは少なく，
帯電ムラが原因の異常画像の発生はなかった。また，帯
電ローラ１０１ａと感光体ベルト４０１に接触させたま
ま２日間，画像形成装置を休止させ，休止後の最初の画
像の横スジ発生を調べたところ，休止後の画像に横スジ
の発生はなかった。

【００３１】〔実施例４〕実施例４は，図１の画像形成
装置において，帯電ローラ１０１として図２（ｃ）に示
した芯金２０１に導電正弾性層２０４を成型し，次にこ
の弾性層２０４上に表面抵抗層２０５を設けた帯電ロー
ラ１０１ｃ（具体的には，８φの芯金に３ｍｍのカーボ
ン含有シリコーンゴム弾性層と５０μｍ厚のカーボン含
有フッ素樹脂表面層からなる１４φの帯電ローラ）を使
用し，さらに，ローラ帯電装置としては，図５に示すよ
うに，帯電ローラ１０１ｃに当接して配置された潤滑油
添加剤塗布手段としての固形ステアリン酸亜鉛１０２
と，帯電ローラ１０１ｃ表面に付着したトナー等の異物
を除去するためのクリーニングブレード５０１とから構
成されている。なお，クリーニングブレード５０１は，
０．５ｍｍ厚のウレタンゴムで形成されている。

【００３２】以上の構成において，画像形成装置の線速
を２１０ｍｍ／ｓｅｃ（３５ｃｐｍ）に上げて，その他
は実施例１と同様に作像テストを行った。実施例４で
は，線速を上げた分だけ，感光体ドラム１０３のクリー
ニング性能が低下し，帯電ローラ１０１ｃのトナー汚れ
も多くなると予想されるので，上記のクリーニングブレ
ード５０１を設けてある。

【００３３】作像テストの結果，３０Ｋ枚時点でも帯電
ローラ１０１ｃの表面の汚れは少なく，帯電性能の低下
および帯電ムラの問題とならなかった。また，長時間休
止後に最初に作像した画像を調べて結果，感光体ドラム
１０３上の帯電ローラ１０１ｃの圧痕による横スジ状の
異常画像の発生もなかった。

【００３４】また，常に帯電ローラ１０１ｃ表面にステ
アリル酸亜鉛が塗布されているので，帯電ローラ１０１
ｃ表面のクリーニング性も向上した。

【００３５】〔実施例５〕実施例５は，図６に示すよう
に，潤滑油添加剤塗布手段としての固形ステアリン酸亜
鉛１０２を，帯電ローラ１０１ｂの上部に支持し，自重
によって帯電ローラ１０１ｂと当接させることにより，
ステアリル酸亜鉛を塗布できるようにした筐体６０１を
用いた例である。なお，他の構成は実施例２と共通につ
き説明を省略する。

【００３６】以上の構成において，実施例２と同様の作
像テストを行ったところ，実施例２と同様の効果に加え
ることができた。また，筐体６０１を介してステアリル
酸亜鉛を自重によって帯電ローラ１０１ｂと当接させる
構成としたため，適度の加圧で均一に塗布することがで
き，低コストで，かつ，省スペースな塗布を行うことが
できる。また，加重量（自重）を調整することにより，
塗布量を変更制御することもできる。

【００３７】なお，上記の実施例２〜実施例４では，ス
テアリル酸亜鉛を帯電ローラ上部に配置し，バネ等を用
いて加圧を行う構成として説明したが，帯電ローラの側
面に配置しても良く，あるいは潤滑油添加剤をロール形
状として当接させたり，ブラシ等を経由させて塗布する
方法でも良いのは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように 本発明のローラ帯
電装置は，帯電ローラの表面に潤滑油添加剤の塗布層が
形成されているため，帯電ローラのトナー汚れを防止
し，かつ，横スジ状の異常画像の発生を防止することが
できる。

【００３９】また，本発明のローラ帯電装置は，帯電ロ
ーラ表面に潤滑油添加剤を塗布する潤滑油添加剤塗布手
段を備えたため，帯電ローラのトナー汚れを防止し，か
つ，横スジ状の異常画像の発生を防止することができ
る。

【００４０】また，本発明のローラ帯電装置は，潤滑油
添加剤塗布手段を，潤滑油添加剤を帯電ローラの上部に
支持し，潤滑油添加剤の自重によって帯電ローラと当接
させることにより，潤滑油添加剤を塗布する構成とした
ため，低コストで，かつ，省スペースな塗布を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のローラ帯電装置を適用した画像形成
装置の例を示す説明図である。

【図２】本発明のローラ帯電装置の対象となる帯電ロー
ラの構成を示す説明図である。

【図３】実施例２のローラ帯電装置の概略構成を示す説
明図である。

【図４】実施例３のローラ帯電装置を適用した感光体ベ
ルトを用いた画像形成装置の例を示す説明図である。

【図５】実施例４のローラ帯電装置を示す説明図であ
る。

【図６】実施例５のローラ帯電装置を示す説明図であ
る。

【図７】従来における帯電ローラの使用方法を示す説明
図である。

【符号の説明】

１０１（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ） 帯電ロー
ラ １０２ 固形ステアリン酸亜鉛（潤滑油添加剤塗布手
段） １０３ 感光体ドラム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラムあるいは感光体ベルトの表
   面に接触して回転する帯電ローラに電圧を印加して，感
   光体ドラムあるいは感光体ベルトを帯電させるローラ帯
   電装置において，前記帯電ローラの表面に潤滑油添加剤
   の塗布層が形成されていることを特徴とするローラ帯電
   装置。
2. 【請求項２】 感光体ドラムあるいは感光体ベルトの表
   面に接触して回転する帯電ローラに電圧を印加して，感
   光体ドラムあるいは感光体ベルトを帯電させるローラ帯
   電装置において，前記帯電ローラ表面に潤滑油添加剤を
   塗布する潤滑油添加剤塗布手段を備えたことを特徴とす
   るローラ帯電装置。
3. 【請求項３】 前記潤滑油添加剤は，ステアリン酸亜鉛
   であることを特徴とする請求項１または２記載のローラ
   帯電装置。
4. 【請求項４】 前記潤滑油添加剤塗布手段は，前記潤滑
   油添加剤を帯電ローラの上部に支持し，潤滑油添加剤の
   自重によって帯電ローラと当接させることにより，潤滑
   油添加剤を塗布する構成であることを特徴とする請求項
   ２記載のローラ帯電装置。