JPH07128957A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】接触帯電部材から異物を除去して感光体に対す
る帯電不良をなくす。 【構成】導電性の支持体２ａに固着した導電性の弾性体
２ｂの先端を感光体５の表面に当接させる。感光体５を
矢印Ｒ５方向に回転させ、電源３により帯電ブレード２
に電圧を印加し、楔形の微小空間部Ｇを介して感光体５
を帯電する。長期使用により、帯電ブレード２の接触面
２ｃには、空間部Ｇ付近に現像トナー等の異物が付着す
る。非画像形成時に帯電ローラによって、感光体５表面
に、回転方向（矢印Ｒ５方向）に急峻な帯電電位勾配を
有する帯電パターンＰ、具体的には母線方向に沿った−
９００Ｖの線状の帯電部を形成する。この帯電パターン
Ｐを帯電ブレード２に通過させて両者の間にクリーニン
グ電界を形成し、帯電ブレード２上の異物を静電的に感
光体５に移動させて除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術】本発明は、固定型の接触帯電部材、例え
ばブレードやブラシを被帯電体表面に接触させ、これら
に帯電電圧を印加することによって被帯電体を帯電する
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、複写機やレーザビームプリンタ等
の画像形成装置に装着される帯電装置は、コロナ放電装
置に代表される非接触帯電装置から、帯電部材を被帯電
体に接触させる接触帯電装置に移行されつつある。

【０００３】接触帯電装置は、例えば被帯電体としての
ドラム状の感光体表面に導電性の接触帯電部材を接触さ
せ、この接触帯電部材に外部から電圧を印加することに
より、感光体表面を一様に帯電させるものである。

【０００４】この接触帯電装置によると、コロナ帯電装
置に比べて、発生オゾン量がきわめて少量であること、
したがってオゾンを除去するためのフィルター等の余分
な装置が不要であること、印加電圧の低電圧化（１〜２
ｋＶ）が図れ、高電圧発生トランスの小型化が図れるこ
と、さらにこれらにより装置全体の小型化が容易である
こと等の、種々の長所を有している。

【０００５】接触帯電装置は、感光体に対してその接触
面が変化する（移動する）ローラ状、ベルト状等の回転
型と、感光体に対してその接触面が変化しない（不動）
ブレード状、ブラシ状、フィルム状等の固定型のものと
に大別される。後者の固定型のものは、無端移動する感
光体表面に、常に一定の接触面を接触させるものであ
り、この一定の接触面に対して、感光体表面が移動しな
がら摺擦されるように構成されている。この固定型のも
のは、前者の回転型のものと比較して、帯電部材を回転
させるための機構や、帯電部材に電圧を印加するための
摺動接点等が不要であるため、構造の簡略化、省スペー
ス化が容易であるという長所を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術の固定型の接触帯電装置においては、接触帯電
部材の接触面が常時一定であることから、この接触面が
電子写真装置内で使用されるトナー（現像剤）や転写材
の紙粉等の異物で汚染された場合に、感光体に対する均
一な帯電を行うことができなくなり、最終的な画像に、
帯、スジ状の画像むらが発生するおそれがある。すなわ
ち、耐久的に安定した帯電性能を維持することが困難で
あるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、被帯電体の表面と接触
帯電部材の接触面との間にクリーニング電界を形成する
ことによって、接触面に付着した異物を被帯電体側に移
転させ、長期使用に対しても安定した帯電性能を維持す
るようにした画像形成装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、無端移動する被帯電体表面
に、帯電部材の不動の接触面を接触させ、該帯電部材に
電圧を印加することによって前記被帯電体を帯電してな
る画像形成装置において、非画像形成時の前記被帯電体
の表面に、該表面の移動方向に急峻な帯電電位勾配を有
する静電パターンを形成するとともに、前記表面を移動
させて前記静電パターンを前記帯電部材の接触面に通過
させ、前記被帯電体側の静電パターンと前記帯電部材側
の接触面との間に、該接触面上の異物を前記被帯電体側
に移動させるクリーニング電界を形成することを特徴と
する。

【０００９】また、前記静電パターンを、前記被帯電体
に接触配置した転写ローラに印加する電圧の変化によっ
て形成するようにしてもよい。

【００１０】

【作用】以上構成に基づき、被帯電体の表面に、その回
転方向に急峻な帯電電位勾配を有する静電パターンを形
成し、この静電パターンを、帯電部材の接触面に通過さ
せると、この静電パターンと接触面とに間に、強力なク
リーニング電界が形成される。この強力なクリーニング
電界によって、接触面に付着していたトナー、紙粉等の
異物は、接触面から静電パターンのある被帯電体表面に
転移することになる。これにより、接触面上の異物は除
去される。

【００１１】なお、被帯電体表面に転移した異物は、例
えば被帯電体上の残留トナーを清掃するために配設され
ているクリーニング装置等によって、残留トナーととも
に被帯電体表面から除去される。

【００１２】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例１〉図１は、本発明に係る画像形成装置、例え
ばレーザビームプリンタに装着した接触帯電装置の断面
図を示す。

【００１３】接触帯電装置１は、接触帯電部材としての
帯電ブレード２と、この帯電ブレード２に帯電電圧を印
加する電源３と備えている。帯電ブレード２は、装置本
体（不図示）に固定された板状の支持体２ａと、該支持
体２ａに保持された弾性層２ｂとの積層構成である。支
持体２ａは、導電性の金属板によって形成され、基端側
が電源３に接続されている。弾性層２ｂはＥＰＤＭやウ
レタンにカーボン等の導電性粉体を分散させて抵抗値を
１０⁵ 〜１０⁸ Ωcmに調整したものである。弾性層２ｂ
は、その基端部が上述の支持体２ａに固定されており、
先端部は適度に弾性変形できるようになっている。弾性
層２ｂは、感光体５に対面する側の面に接触面２ｃを有
し、先端側の接触面２ｃを適度な押圧力で感光体５の表
面に当接させている。被帯電体としての感光体５は、円
筒状に形成されており、その表面の感光層はＯＰＣによ
って構成されている。感光体５は、不図示の駆動機構に
よって矢印Ｒ５方向に回転駆動され、その表面には、上
述の帯電ブレード２が、感光体５の回転方向に対してカ
ウンタ方向に、２０ｇ／cmの押圧力をもって当接されて
いる。

【００１４】上述の帯電ブレード２が感光体５表面を帯
電するときの帯電機構については、例えば、特開昭６３
−１４９６６８号公報に記載されているように、帯電ブ
レード２と感光体５との接触領域近傍（図１のＡ部分）
において、微小空隙での放電、すなわちパッシェン則に
従った帯電が行われる。数値的には、電源３を介して帯
電ブレード２に−１．３ｋＶの電圧が印加されたとき
に、感光体５表面は−６００Ｖに帯電されるようになっ
ている。

【００１５】次に、図２に、上述のような構成の接触帯
電装置１を組み込んだ画像形成装置の概略構成を示す。
同図において、６は帯電ブレード２によって一様に帯電
された感光体５に行う光情報照射、７は光情報照射によ
って形成された静電潜像をトナーで顕像化する現像装
置、９は転写材にトナー像を転写する転写ローラ、１０
は残留トナーを除去するクリーニング装置である。この
画像形成装置で数百枚の通紙耐久試験を行った場合、画
像上に黒い縦スジ、すなわちスジ状の帯電不良が発生し
てくる。これは、前述の接触領域近傍Ａ、特に帯電ブレ
ード２の接触面２ｃと、感光体５表面とによって形成さ
れる楔形の微小空間部Ｇ（図１参照）に現像トナーや紙
粉等の異物が付着し、均一な帯電電界が形成されず部分
的な帯電不良を生じたものである。このような現象は、
帯電ブレード２を取り外し、感光体５との接触面２ｃを
清掃することで簡単になくすことができる。

【００１６】本発明においては、上述の異物を、帯電ブ
レード２と感光体５との間にクリーニング電界を形成す
ることによって除去するものである。以下、これについ
て説明する。

【００１７】本実施例における現像トナーは、所望の極
性に帯電するように荷電制御剤が含有されていて、トナ
ー粒子相互の摩擦によって帯電する。また紙などの転写
材から発生する紙粉も転写過程で帯電されており、これ
らの粉体状異物は静電気的に帯電ブレード２に付着す
る。

【００１８】そこで、このような異物を除去するため、
感光体５の長手方向（母線方向）のほぼ全長にわたっ
て、感光体５表面の移動方向（矢印Ｒ５方向）に急峻な
立ち上がりあるいは立ち下がりをもつ帯電パターン（静
電パターン）Ｐ、つまり急峻な帯電電位勾配を有する帯
電パターンＰ（後に図３を参照して詳述する）を形成す
る。この帯電パターンＰの形成方法については、例え
ば、図２に示す感光体５に接触させた転写ローラ９に印
加する電圧を極性的に−あるいは＋の領域内で急激に変
化させたり、＋〜−にわたって変化させることによって
達成できる。

【００１９】転写ローラ９に対する印加電圧を−１．５
ｋＶから−５００Ｖに切換えその後−１．５ｋＶにした
ときの転写ローラ９通過直後の感光体５表面の電位を測
定した結果を図３に示す。

【００２０】印加電圧−１．５ｋＶ、−５００Ｖに対し
て、感光体５の電位は、それぞれ−９００Ｖ、−１００
Ｖになり、その境界は急峻に電位変化する。これは、数
ｍｍのニップ幅で感光体５表面に当接する転写ローラ９
からの帯電が、極めて短時間でかつ狭い幅で行われるこ
とによるものであり、約２０ｍｍの帯電幅をもつ従来の
コロナ転写装置においては、空間の帯電粒子の移動もあ
って、転写ローラ９程の急峻な電位変化は得られにく
い。このようにして、感光体５表面には、感光体５の母
線に沿った方向に線状に、−９００Ｖの部分が形成され
る。

【００２１】このような急峻な電位変化をもつ線状の帯
電パターンＰを非画像形成時に感光体５上に形成し、帯
電ブレード２に通過させると、帯電パターンＰと帯電ブ
レード２との間には、クリーニング電界が形成される。
このクリーニング電界によって、前述の耐久後でスジ状
の帯電不良を生じている帯電ブレード２では、その接触
面２に付着していた現像トナー、紙粉等の異物が、上述
のクリーニング電界によって、感光体５表面の線状の電
位変化部に移動付着する。これは、感光体５上の急峻な
帯電電位の変化によるクリーニング電界によって、接触
領域近傍Ａに付着している電荷を帯びた異物に働く静電
気力が急激に変化するため、異物は、感光体５表面の移
動方向（矢印Ｒ５方向）に力を受け帯電ブレード２から
払拭されるからである。

【００２２】１回のクリーニング電界の形成で帯電ブレ
ード２の異物を十分に除去できない場合には、上述の動
作を必要に応じて複数回繰り返すことにより、帯電ブレ
ード２の異物を有効に除去することができ、帯電ブレー
ド２の異物付着に起因するスジ状の帯電不良をなくすこ
とができる。

【００２３】具体的には、上述の帯電パターンＰを非画
像形成時に毎回形成して通紙耐久を行った結果、５００
０枚の耐久後も帯電不良が発生しないことが確認され
た。

【００２４】なお、帯電ブレード２から感光体５表面に
移された異物は、図２に示すクリーニング装置１０のク
リーニングブレード１０ａによって簡単に除去すること
ができる。 〈実施例２〉図４は、固定型の接触帯電部材１１を導電
性の支持体１１ａと導電性マイラーシート１１ｂとによ
って構成した例を図示する。導電性マイラーシート１１
ｂは、厚さ５０μｍの、感光体５の軸方向に長いシート
部材によって形成されており、その基端側が支持体１１
ａに固着され、先端側は自由端となっている。そして、
先端側は、感光体５の表面に、この表面の移動方向（矢
印Ｒ５方向）に対して順方向に向けた状態で当接されて
いる。

【００２５】このような構成によると、実施例１にて説
明したブレード形状の帯電ブレード２に比較して、導電
性マイラーシート１１ｂの感光体５に対する当接力が小
さいため、耐久による感光体５表面の摺擦傷などに対し
て長寿命化を図れるという利点はあるものの、反対に、
異物が介在したときに導電性マイラーシート１１ｂが感
光体５表面から浮き上がり、異物の大きさ以上の帯電不
良を生じやすいという欠点がある。

【００２６】このような欠点を有する接触帯電部材１１
に対しても、実施例１にて詳説した、感光体５表面に電
位が急峻に変化する帯電パターンＰを形成して接触帯電
部材１１の異物を除去する方法は有効である。

【００２７】以上に説明において、固定型の接触帯電部
材として、実施例１ではブレード状、また実施例２では
シート状の帯電部材を用いたが、本発明はこれらに限ら
ず、導電性のブラシや導電性のスポンジを適用すること
もできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
被帯電体に接触させた帯電部材を介して被帯電体を帯電
する画像形成装置において、被帯電体表面に急峻な帯電
電位勾配を有する静電パターンを形成し、この静電パタ
ーンを帯電部材に通過させることにより、静電パターン
と帯電部材との間にクリーニング電界を形成し、このク
リーニング電界によって、帯電部材に付着している現像
トナー、紙粉等の異物を帯電部材側から被帯電体側に移
動させて除去することができる。これにより、帯電部材
に付着した異物に起因するスジ状の帯電むら、ひいては
スジ状の画像不良をなくし、長期にわたって高画質の画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における帯電部材の構成を示す縦断面
図。

【図２】実施例１における画像形成装置の感光体近傍の
構成を示す縦断面図。

【図３】実施例１において感光体表面に形成される静電
パターンを示す図。

【図４】実施例２における帯電部材の構成を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１ 接触帯電装置 ２ 接触帯電部材（帯電ブレード） ２ａ 支持体 ２ｂ 弾性体 ３ 電源 ５ 被帯電体（感光体） ６ 光情報照射 ７ 現像装置 ９ 転写ローラ １０ クリーニング装置 １１ 接触帯電部材 １１ａ 支持体 １１ｂ 導電性マイラーシート Ｐ 静電パターン（帯電パターン）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端移動する被帯電体表面に、接触帯電
   部材の不動の接触面を接触させ、該接触帯電部材に電圧
   を印加することによって前記被帯電体を帯電してなる画
   像形成装置において、 非画像形成時の前記被帯電体の表面に、該表面の移動方
   向に急峻な帯電電位勾配を有する静電パターンを形成す
   るとともに、前記表面を移動させて前記静電パターンを
   前記接触帯電部材の接触面に通過させ、前記被帯電体側
   の静電パターンと前記接触帯電部材側の接触面との間
   に、該接触面上の異物を前記被帯電体側に移動させるク
   リーニング電界を形成する、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記静電パターンを、前記被帯電体に接
   触配置した転写ローラに印加する電圧の変化によって形
   成してなる、 ことを特徴とする請求項記載の画像形成装置。