JPH0720680A

JPH0720680A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH0720680A
Application number: JP16573893A
Authority: JP
Inventors: Arimichi Fukuda; 有道福田; Yukio Hara; 幸雄原; Ryuji Katsuno; 龍司勝野; Yasutomo Ishii; 康友石井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】製造コストが高くなるのを防止しつつ、接触
型の帯電部材によって発生する振動音を抑制可能な帯電
装置を提供することを目的とする。【構成】像担持体の表面にロール状の帯電部材を圧接
させ、このロール状帯電部材に電圧を印加して像担持体
の表面を帯電する帯電装置において、上記ロール状帯電
部材にその長手方向の中間位置において当接する押圧部
材を設け、この押圧部材によってロール状帯電部材を像
担持体の表面に押圧するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機、レ
ーザービームプリンター、静電記録装置の等の画像形成
装置に使用される帯電装置に関し、より詳しくは、電子
写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体に対して帯電
を行う帯電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の帯電装置としては、シー
ルド部材の内側に長手方向に沿って放電ワイヤーを張設
し、この放電ワイヤーに高電圧を印加してコロナ放電を
発生させ、コロナ放電によって生成されるイオンにより
電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体の表面に
帯電処理を施す、所謂コロトロンが広く使用されてい
る。このコロトロンは、像担持体等の表面を均一に帯電
する手段として有効な装置であるが、感光体を所定の表
面電位に帯電するためには数Ｋｖという高電圧を必要と
するため、コロナ放電によって空気中の酸素が反応して
オゾンが発生し、このオゾンの強い酸化作用によりゴム
部品や感光体の劣化を引き起こすという問題点がある。
そこで、上記コロトロンの場合には、コロナ放電によっ
て発生するオゾンが、ゴム部品や感光体の劣化を引き起
こすのを防止するため、コロナ放電によって発生するオ
ゾンが他のゴム部品や感光体等に接触するのを防止する
ように、コロトロンの材料や形状に検討を加えたり、オ
ゾンを強制的に排気する排気ファンを設置するなどの対
策が必要となる。そのため、装置の構成の複雑化等に伴
う大幅なコスト高を招くという問題点を有している。

【０００３】また、上記コロトロンの場合には、空気中
のゴミや定着装置で使用されるオイル等により放電ワイ
ヤーが汚れるため、放電ムラに起因する画像ムラが発生
し易いので、ワイヤー清掃装置を配設する必要があり、
この点からも装置の構成が複雑になるとともにコスト高
を招くという問題点がある。

【０００４】そこで、コロトロンに代わる帯電装置とし
て、バイアス電圧を印加したロールを感光体等の像担持
体に接触させることによって、感光体等の像担持体の表
面を帯電する帯電装置が注目されてきている。

【０００５】この帯電装置は、均一な帯電処理を目的と
して、帯電部材に対し直流電圧Ｖ_DCと被帯電部材の帯電
開始電圧の２倍以上のピーク間電圧Ｖ_PPを有する交流電
圧Ｖ _ACを重畳したＶ_DC＋Ｖ_ACを印加することを基本とす
る接触帯電方式あるいは装置である。

【０００６】図１４及び図１５にこの接触帯電方式の帯
電装置を使用した画像形成装置の一例を示す。図におい
て、１００は感光体ドラム１０１に当接されたロール型
帯電部材である。このロール型帯電部材１００は、感光
体ドラム１０１に対して平行に配置され、芯金１０２の
両端部を介して回転自在に図示しない軸受けによって支
持されている。また、上記ロール型帯電部材１００は、
芯金１０２の両端部に取付けられた加圧バネ１０３で感
光体ドラム１０１に押圧するように付勢され、感光体ド
ラム１０１に対して所定の押圧力をもって圧接されてお
り、感光体ドラム１０１の回転に従動回転するようにな
っている。

【０００７】１０４はロール型帯電部材１００に対して
図示しない電圧印加電源から所定の電圧を印加するため
の電極としての板バネを示しており、この板バネ１０４
は、芯金１０２を通してロール型帯電部材１００に所定
の交流重畳直流電圧を印加するようになっている。

【０００８】そして、上記接触帯電方式の帯電装置は、
上記の如くロール型帯電部材１００に所定の電圧を印加
することにより、感光体ドラム１０１の表面を所望の電
位に一様に帯電するように構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記の如く帯電部材を直接感光体ドラム１０１の表
面に接触させる、ロール型帯電部材１００の場合には、
帯電音による騒音の発生という問題点がある。この接触
式の帯電装置においては、感光体ドラム１０１に当接さ
せた帯電部材、この場合はロール型帯電部材１００であ
るが、該ロール型帯電部材１００に交流電圧成分を印加
すると、ロール型帯電部材１００と感光体ドラム１０１
の間で交流電圧成分に起因する振動音が発生する。この
振動音の発生メカニズムは、特開平４−８６６８２号公
報に示されている。

【００１０】また、現在のプリンター等の画像形成装置
には、小型化が強く要請されており、ロール型帯電部材
１００も例えば芯金１０２の外径が６．０ｍｍ、ロール
型帯電部材１００の外径が１２．０ｍｍ、長さは短くて
も２３０ｍｍというように小型に設計されている。そし
て、このロール型帯電部材１００は、図１５に示すよう
に、芯金１０２の両端をバネ１０３で押圧することによ
り、感光体ドラム１０１の表面に圧接するように構成さ
れているため、ロール型帯電部材１００の硬度が低い場
合には、感光体ドラム１０１とロール型帯電部材１００
はよく密着するが、ロール型帯電部材１００の硬度が高
い場合には、図１５に示すように、感光体ドラム１０１
とロール型帯電部材１００との間に隙間Ｇが発生する。
このように、感光体ドラム１０１とロール型帯電部材１
００との間に隙間Ｇが発生すると、この隙間Ｇが振動音
を助長し、その隙間のムラがうなり音を発生させてい
る。

【００１１】このように、感光体ドラム１０１とロール
型帯電部材１００との間に隙間Ｇが発生することによ
り、振動音が助長されるのを防止する対策として、ロー
ル型帯電部材１００の中央部の外径を大きくした太鼓状
のロール型帯電部材や、芯金１０２の中央部の外径を大
きくして剛性を高め、撓まないようにしたロール型帯電
部材を使用することが挙げられる。しかし、これらのロ
ール型帯電部材１００は、ロールの外径加工や、芯金の
外径加工が難しく、製造コストが高くなるという新たな
問題点を有している。

【００１２】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、製造コストが高くなるのを防止しつつ、接触型
の帯電部材によって発生する振動音を抑制可能な帯電装
置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明に係
る帯電装置は、像担持体の表面にロール状の帯電部材を
圧接させ、このロール状帯電部材に電圧を印加して像担
持体の表面を帯電する帯電装置において、上記ロール状
帯電部材にその長手方向の中間位置において当接する押
圧部材を設け、この押圧部材によってロール状帯電部材
を像担持体の表面に押圧するように構成されている。

【００１４】前記押圧部材としては、例えば、摺動性が
良く且つロール状帯電部材の表面より軟らかい材料から
なり、ロール状帯電部材の曲率に略等しい曲率半径を有
する凹部を設けるように構成したものが用いられる。

【００１５】また、前記押圧部材の凹部は、例えば、Ｕ
字形状に形成されるが、これ以外にも、Ｊ字形状やＬ字
形状等に形成しても良い。

【００１６】さらに、前記押圧部材としては、凹部の形
状がＵ字形状、Ｊ字形状、Ｌ字形状等に形成されたもの
が用いられるが、この凹部のロール状帯電部材に当接す
る部位を、曲面あるいは平面ではなく、複数のロールあ
るいは複数のボールで構成するようにしても良い。

【００１７】また、前記押圧部材は、例えば、スプリン
グやゴム等の弾性部材で、２５０ｇ〜９８０ｇの力でロ
ール状帯電部材に押圧するように構成される。

【００１８】

【作用】この発明に係る帯電装置においては、ロール状
帯電部材にその長手方向の中間位置において当接する押
圧部材を設け、この押圧部材によってロール状帯電部材
を像担持体の表面に押圧するように構成されているの
で、ロール状帯電部材の長手方向の中間位置を押圧部材
で押すことにより、ロール状帯電部材を像担持体の表面
に密着させ、ロール状帯電部材と像担持体の隙間を無く
し、振動源であるロール状帯電部材の自由度を無くし、
ロール状帯電部材の振動が空間を通して伝達されること
を防止して、振動音の音圧を下げるとともに、うなりの
発生をも防止して騒音を抑制するようになっている。

【００１９】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００２０】図２はこの発明に係る帯電装置の一実施例
を適用し得る画像形成装置を示すものである。図２にお
いて、１は像担持体としての感光体ドラムを示すもので
あり、この感光体ドラム１としては、例えば有機光導電
体（ＯＰＣ）を用いたものが使用される。また、上記感
光体ドラム１は、図示しない駆動機構によって矢印方向
に所定のプロセススピードで回転駆動されるようになっ
ている。さらに、上記感光体ドラム１の表面は、後に詳
述するように、この発明の一実施例に係る帯電装置２に
よって、所定の電位に一様に帯電される。上記感光体ド
ラム１の外周には、帯電装置２のドラム回転方向下流側
に隣接して、ドラム表面に画像データに応じた露光を行
う固体走査型光書き込みヘッドとしてのＬＥＤヘッド３
が配置されている。なお、画像露光手段としては、ＬＥ
Ｄヘッド３以外にも、ライトレンズ系の露光装置やレー
ザービーム露光装置等を用いても勿論よい。

【００２１】そして、上記のごとく一様に帯電された感
光体ドラム１の表面は、ＬＥＤヘッド３によって画像露
光が施されることにより、画像データに応じた静電潜像
が形成される。

【００２２】上記感光体ドラム１上に形成された静電潜
像は、図２に示すように、現像装置４の現像ロール５に
よって現像され、トナー像となる。また、上記感光体ド
ラム１上に形成されたトナー像は、図示しない用紙カセ
ットから供給される転写用紙６上に、転写ロール７の押
圧力によって転写同時定着される。

【００２３】なお、トナー像の転写工程が終了した感光
体ドラム１の表面は、クリーニングブレードを有するク
リーナー８によって残留トナーや紙粉等が除去され、次
の画像形成工程に備える。

【００２４】図１はこの実施例に係る接触方式の帯電装
置を示すものである。図において、１０は感光体ドラム
１に当接されたロール型帯電部材であり、このロール型
帯電部材１０は、感光体ドラム１に対して平行に配置さ
れている。このロール型帯電部材１０は、ＳＵＳ等から
なる芯金１１の表面に弾性体１２を所定の厚さに被覆し
て構成されている。上記ロール型帯電部材１０として
は、例えば、芯金１１の外径が６．０ｍｍ、ロール型帯
電部材１０の外径が１２．０ｍｍ、弾性体１２の長さが
２３０ｍｍのものが用いられる。

【００２５】また、上記ロール型帯電部材１０は、図１
に示すように、芯金１１の両端部が図示しない軸受によ
って回転自在に支持されているとともに、芯金１１の両
端部に取付けられた加圧バネ１３、１３で感光体ドラム
１に押圧するように付勢され、感光体ドラム１に対して
所定の押圧力をもって圧接されており、感光体ドラム１
の回転に従動回転するようになっている。

【００２６】さらに、上記ロール型帯電部材１０の芯金
１１には、図２に示すように、ロール型帯電部材１０に
対して電圧印加電源から所定の交流重畳直流電圧を印加
するための電極としての板バネ１４が接触しており、こ
の板バネ１４から芯金１１を通してロール型帯電部材１
０に所定の電圧が印加される。

【００２７】そして、上記接触型の帯電装置２は、上記
の如くロール型帯電部材１０に所定の交流重畳直流電圧
を印加することにより、感光体ドラム１の表面を所望の
電位に一様に帯電するように構成されている。

【００２８】ところで、この実施例では、上記ロール状
帯電部材にその長手方向の中間位置において当接する押
圧部材を設け、この押圧部材によってロール状帯電部材
を像担持体の表面に押圧するように構成されている。

【００２９】すなわち、上記ロール状帯電部材１０に
は、図１に示すように、その長手方向の中央部において
押圧部材１５が当接するように設けられている。この押
圧部材１５は、図３に示すように、例えば、摺動性が良
く且つロール型帯電部材１０の表面より軟らかい材料か
らなるポリアセタール等の合成樹脂によって形成されて
おり、ロール型帯電部材１０の曲率に略等しい曲率半径
を有する凹部１６が設けられて、断面Ｕ字形状に構成さ
れている。また、上記押圧部材１５は、図１に示すよう
に、その背面側から押圧用のスプリング１７によって、
ロール状帯電部材１０を感光体ドラム１に押圧するよう
に付勢されている。

【００３０】このように、上記実施例に係る帯電装置に
おいては、ロール状帯電部材１０にその長手方向の中央
部において当接する押圧部材１５を設け、この押圧部材
１５によってロール状帯電部材１０を感光体ドラム１の
表面に押圧するように構成されているので、ロール状帯
電部材１０の長手方向の中央部を押圧部材１５で押すこ
とにより、ロール状帯電部材１０を感光体ドラム１の表
面に密着させ、ロール状帯電部材１０と感光体ドラム１
の隙間を無くし、振動源であるロール状帯電部材１０の
自由度を無くし、ロール状帯電部材１０の振動が空間を
通して伝達されることを防止して、振動音の音圧を下げ
るとともに、うなりの発生をも防止して騒音を抑制する
ことができる。また、上記ロール型帯電部材１０には、
振動音が助長されるのを防止するため、ロール型帯電部
材１０の中央部の外径を大きくした太鼓状のロール型帯
電部材や、芯金１１の中央部の外径を大きくして剛性を
高め、撓まないようにしたロール型帯電部材を使用する
必要がなく、ロールの外径加工や、芯金の外径加工等を
施す必要がないので、製造コストが高くなるのを防止す
ることができる。

【００３１】次に、本発明者らは、上記実施例に係る帯
電装置の効果を確認するため、以下に示すような条件の
帯電装置２を試作して、振動音の音圧レベルを測定する
試験を行った。（試験方法）・感光体 φ３０ｍｍ有機感光体・プロセススピード５６ｍｍ／ｓｅｃ・ロール型帯電部材 φ１２ｍｍの弾性体（芯金はφ６ｍｍのＳＵＳ）・印加電圧Ｖ_DC３５０ＶＶ_AC２００Ｈｚ−２００μＡ〜５００Ｈｚ−５００μＡ・バネ片側５００ｇ・押圧部材材質ポリアセタール長さ１４ｍｍ幅１４ｍｍ高さ６ｍｍ内径 φ１２ｍｍバネ５００ｇ

【００３２】このような方法で試験した結果、押圧部材
１５がない場合に比べて帯電音の音圧レベルは、６０ｄ
Ｂ〜７０ｄＢのものが４８ｄＢ〜５８ｄＢに減少するこ
とがわかり、うなりの発生もなくなることがわかった。

【００３３】図４乃至図８はこの発明の他の実施例を示
すものであり、前記実施例と同一の部分には同一の符号
を付して説明すると、これらの実施例では、押圧部材の
形状又は構成が前記実施例と異なっている。

【００３４】すなわち、図４に示す押圧部材１５は、凹
部１６の形状がＵ字形状ではなく、略Ｊ字形状に形成さ
れており、又、図５に示す押圧部材１５は、凹部１６の
形状がＬ字形状に形成されている。これらの押圧部材１
５は、図９及び図１０に示すようにしてロール型帯電部
材１０を感光体ドラム１に押圧するようになっている。

【００３５】また、図６に示す押圧部材１５は、凹部１
６の形状が図３に示すものと同様にＵ字形状に形成され
ているが、この凹部１６のロール型帯電部材１０と接触
する部位は、曲面ではなく、小径のロール２０を長手方
向に沿って回転自在に複数配置することによって形成さ
れており、これらの小径のロール２０の表面がロール型
帯電部材１０と回転しながら接触し、押圧部材１５とロ
ール型帯電部材１０との接触摩擦を軽減するように構成
されている。また、図７に示す押圧部材１５は、同じよ
うに、凹部１６のロール型帯電部材１０と接触する部位
が、小径のロール２０を長手方向に沿って回転自在に複
数配置することによって形成されているが、凹部１６の
形状がＵ字形状ではなく、略Ｊ字形状に形成されてい
る。一方、図８に示す押圧部材１５は、同じく凹部１６
のロール型帯電部材１０と接触する部位が、小径のロー
ル２０を長手方向に沿って回転自在に複数配置すること
によって形成されているが、凹部１６の形状がＬ字形状
に形成されている。これらの押圧部材１５は、図１１乃
至図１３に示すようにしてロール型帯電部材１０を感光
体ドラム１に押圧するようになっている。

【００３６】なお、これらの押圧部材１５は、凹部のロ
ール型帯電部材と接触する部位を、小径のボールを長手
方向に沿って回転自在に複数配置することによって形成
しても良い。

【００３７】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
一であるので、その説明を省略する。

【００３８】また、前記実施例では、押圧部材を１つの
み設けた場合について説明したが、押圧部材をロール型
帯電部材の長手方向に沿って複数設けるようにしても勿
論よい。

【００３９】

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、製造コストが高くなるのを防止しつつ、接触
型の帯電部材によって発生する振動音を抑制可能な帯電
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）（ｂ）はこの発明に係る帯電装置
の一実施例をそれぞれ示す使用状態の平面図及び側面図
である。

【図２】図２はこの発明に係る帯電装置の一実施例を
適用した画像形成装置を示す構成図である。

【図３】図３（ａ）（ｂ）は押圧部材をそれぞれ示す
正面図及び側面図である。

【図４】図４（ａ）（ｂ）は押圧部材の他の実施例を
それぞれ示す正面図及び側面図である。

【図５】図５（ａ）（ｂ）は押圧部材の更に他の実施
例をそれぞれ示す正面図及び側面図である。

【図６】図６（ａ）（ｂ）は押圧部材の他の実施例を
それぞれ示す正面図及び側面図である。

【図７】図７（ａ）（ｂ）は押圧部材の更に他の実施
例をそれぞれ示す正面図及び側面図である。

【図８】図８（ａ）（ｂ）は押圧部材の他の実施例を
それぞれ示す正面図及び側面図である。

【図９】図９は図４に示す押圧部材の使用状態を示す
側面図である。

【図１０】図１０は図５に示す押圧部材の使用状態を
示す側面図である。

【図１１】図１１は図６に示す押圧部材の使用状態を
示す側面図である。

【図１２】図１２は図７に示す押圧部材の使用状態を
示す側面図である。

【図１３】図１３は図８に示す押圧部材の使用状態を
示す側面図である。

【図１４】図１４は従来の帯電装置を適用した画像形
成装置を示す構成図である。

【図１５】図１５は従来の帯電装置を示す使用状態の
平面図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム、２帯電装置、１０ロール型帯電
部材、１５押圧部材、１６凹部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井康友神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体の表面にロール状の帯電部材を
圧接させ、このロール状帯電部材に電圧を印加して像担
持体の表面を帯電する帯電装置において、上記ロール状
帯電部材にその長手方向の中間位置において当接する押
圧部材を設け、この押圧部材によってロール状帯電部材
を像担持体の表面に押圧することを特徴とする帯電装
置。
【請求項２】前記押圧部材は、摺動性が良く且つロー
ル状帯電部材の表面より軟らかい材料からなり、ロール
状帯電部材の曲率に略等しい曲率半径を有する凹部を設
けるように構成したことを特徴とする請求項第１項記載
の帯電装置。