JPH075149U - 接触帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シート状の接触帯電部材と被帯電体との接触
を均一にすることにより、被帯電体を均一に帯電し、且
つ、耐久性に優れた接触帯電装置を提供すること。 【構成】 シート状の接触帯電部材３を構成する板バネ
１の上記回転方向側の両側端は、抵抗層２と感光体層７
とが接触するように保持部材４により保持されている。
上記両側端は、保持部材４に設けられた溝４ａ，４ｂに
はめ込まれており、さらに、回転方向に対して上流側の
一端はピン５によって固定されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、接触帯電装置に関し、特には、電子写真装置において使用される接 触帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電子写真装置に用いられる帯電装置には、コロナ放電を利用したコロト ロン帯電器、スコロトロン帯電器が用いられることが一般的であった。図７を参 照して、コロトロン帯電器を説明する。コロトロン帯電器は、直径１００μｍ以 下のワイヤ７１と、ワイヤ７１を囲んで被帯電体７３に対して開放口を有し、ア ースに接地されているシールド７２とで形成されている。ワイヤ７１に、電源７ ４によって６ｋＶ程度の電圧を印加することにより、ワイヤ７１の近傍でコロナ 放電現象が発生し、被帯電体７３の表面を帯電することができる。特に、電子写 真装置において感光体に帯電を行うことを目的とする帯電装置には、帯電の均一 さが画像品質に直接影響するために、グリッド電極を有したスコロトロン帯電器 が用いられた。

【０００３】 しかしながら、近年、電子写真装置においては、人体に悪影響を及ぼし不快な 臭いがするオゾンの発生が問題となっている。そのため、オゾン発生量の多いコ ロトロン帯電器、スコロトロン帯電器にかわる帯電装置の開発が急がれている。

【０００４】 さらに、コロトロン帯電器、スコロトロン帯電器では、印加電圧が６ｋＶ程度 と高いため、電源にかなりの負担がかかるという問題点があった。

【０００５】 そこで、印加電圧が低く、且つ、オゾン発生量が極端に少ない帯電方法のひと つとして、導電性部材を被帯電体表面に当接させて電圧を印加しすることにより 、被帯電体の表面を帯電させる接触帯電装置が提案されている。この、接触帯電 装置を用いれば、印加電圧を低くし、オゾンの発生も最小限に抑えることが可能 となる。

【０００６】 このような接触帯電装置の一例として、電圧を印加する導電性部材をゴムなど の弾性体で形成し、ゴムの弾性力によって導電性部材を被帯電体に押しつける方 式を用いた装置がある。しかしながら、この装置では、導電性部材を被帯電体に 押しつけた状態で長時間放置すると、ゴムのへたりにより被帯電体に対する圧接 力が弱くなってしまうという問題点があった。

【０００７】 この問題点を解決するために、特開平２−２８２２８０号公報には、板バネな どの弾性たわみ性を利用して接触帯電部材を被帯電体に押しつけるという方法が 示されている。

【０００８】 ここで、このような板バネを使用した接触帯電装置の一例を、図６を参照して 説明する。

【０００９】 板バネ６２は、被帯電体である感光体ドラム６９の表層に設けられた感光体層 ６７に接触するように、押さえ部材６４とネジ６５によって導電性を有する保持 部材６３に固定されている。感光体ドラム６９は、アルミ管６８の表層に感光体 層６７を塗布して形成されている。板バネ６２には、感光体層６７に接触する箇 所を含むように、弾性を有する抵抗層６１が設けられている。板バネ６２として は、１００μｍ程度の厚さのＳＵＳ等が用いられる。また、抵抗層６１としては 、厚さ５０〜１００μｍ程度で、１０³〜１０¹⁵Ωｃｍ程度の抵抗値を有するウ レタンゴム、ＮＢＲ等が用いられる。

【００１０】 また、保持部材６３には直流電源６６の負極が電線を介して接続されている。 直流電源６６が抵抗層６１に印加する電圧は、-500〜-2000V程度が一般的である 。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、上述した接触帯電装置においては、板バネ６２に設けた抵抗層 ６１が感光体層６７に均一に接触するためには、板バネ６２に適度な柔らかさが 必要であった。しかし、図６に示すように板バネ６２の片側を保持する方法では 、板バネ６２にある程度の硬さがなければ、逆に抵抗層６１と感光体層６７の間 に浮きが生じてしまうため、抵抗層６１と感光体層６７との均一な接触を得るこ とは非常に困難であった。そのため、抵抗層６１に、適度な弾性を持たせること によって、このような浮きを吸収するということが必要であった。

【００１２】 しかしながら、一般にこのような弾性体は摩擦抵抗が大きく、摩耗による抵抗 層６１の膜減りが問題となった。一方、この膜減りを減らすために抵抗層６１の 表面の摩擦抵抗を減らすと、弾性体としての特性に問題が生じ、抵抗層６１と感 光体層６７との間の浮きを吸収することが困難となった。

【００１３】 本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、帯電部材と 被帯電体との接触をより均一にすることの可能な接触帯電装置を提供することを 目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、本考案の接触帯電装置は、電圧を印加したシート 状の接触帯電部材を被帯電体の表面に当接させて相対的に移動させることにより 前記被帯電体の表面を帯電処理する接触帯電装置であって、前記接触帯電部材の 前記相対移動方向側の両側端を保持する保持部材を備えている。

【００１５】 また、前記シート状の接触帯電部材は、弾性たわみ性を有する導電性部材で形 成されると共に、前記被帯電体と静電的に影響する部位を一種類以上の電気抵抗 を有する抵抗部材で被覆されていてもよい。

【００１６】

【作用】

上記の構成を有する本考案の接触帯電装置では、シート状の接触帯電部材の相 対移動方向側の両側端を保持部材により保持し、その接触帯電部材に電圧を印加 して被帯電体の表面に接触させることにより、被帯電体を帯電処理している。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案を具体化した一実施例を図面を参照して説明する。

【００１８】 まず始めに、図１及び図２を参照して、本発明を具体化した接触帯電装置の一 実施例の構成を説明する。

【００１９】 この接触帯電装置では、シート状の接触帯電部材３は、板バネ１の表面に抵抗 層２を設けることにより形成されている。板バネ１としては、ＳＵＳ、燐青銅等 が用いられ、その厚さは１００μｍ以下である。抵抗層２としては、ポリウレタ ンゴム、ＮＢＲ等の弾性体や樹脂等の非弾性体であって、体積抵抗値を１０⁵〜 １０¹²Ωｃｍ程度、特に望ましくは、１０⁷〜１０¹⁰Ωｃｍに調整したものが使 用される。また、抵抗層２の厚さは、１０〜５００μｍ程度、特には２０〜１０ ０μｍ程度のものが望ましい。抵抗層２を板バネ１の表面に設ける際には、上記 の特性を有する抵抗層２用の材料を、板バネ１に熱融着あるいは導電性接着剤に よって張り付けるという方法を用いる。あるいは、抵抗層２として使用する材料 を溶剤に溶かし、直接板バネ１に塗布することにより接触帯電部材３を形成する ことも可能である。

【００２０】 感光体ドラム９は、アルミ管８の表面に感光体層７を塗布することにより形成 されている。感光体層７としては、ＯＰＣ（有機感光体）、α−Ｓｉ、セレン等 が用いられるが、本実施例ではＯＰＣを使用した例で説明する。また、この感光 体層７の厚さは２０μｍ程度である。そして、感光体ドラム９は、図１に示す矢 印方向に所定の周速度で回転可能に支持されている。

【００２１】 シート状の接触帯電部材３を構成する板バネ１の上記回転方向側の両側端は、 抵抗層２と感光体層７とが接触するように保持部材４により保持されている。上 記両側端は、保持部材４に設けられた溝４ａ，４ｂにはめ込まれており、さらに 、回転方向に対して上流側の一端はピン５によって固定されている。

【００２２】 また、板バネ１には、直流電源６の負極側が電線を介して接続されている。本 実施例においては、感光体層７にＯＰＣを用いているので、直流電源６は板バネ １に対してマイナスの電圧を印加する。印加電圧は、-500〜-2000V程度が一般的 である。また、感光体ドラム９を構成するアルミ管８は接地されている。

【００２３】 次に、上記構成を有する本実施例の接触帯電装置の動作を説明する。

【００２４】 感光体ドラム９は、図示しない駆動手段によって、図中矢印方向に所定の周速 度をもって回転している。この回転に伴い、感光体ドラム９の表面に形成された 感光体層７の表面の凹凸に応じて接触帯電部材３は変形し、抵抗層２と感光体層 ７との当接は均一に保たれる。特に、抵抗層２が樹脂等の非弾性体で形成されて いる場合は板バネ１が変形することにより、上記当接が均一に保たれる。また、 抵抗層２が弾性体で形成されている場合は板バネ１と抵抗層２とが変形すること により、上記当接が均一に保たれる。

【００２５】 直流電源６は、所定のタイミングで板バネ１に上述した所定の電圧を印加する 。そのため、抵抗層２と接地されているアルミ管８との間には電位差が生じる。 その結果、抵抗層２と感光体層７の間では、接触している箇所においては電荷注 入により、接触せずに微小間隙を形成している箇所においては放電により、感光 体層７の表面が負に帯電される。安定した帯電を行うには、主に放電によって帯 電を行うことが望ましい。

【００２６】 次に、シート状の接触帯電部材をループ状に切曲し、その両端を重ね合わせて 同一箇所で固定した変形例を図３を参照して示す。

【００２７】 この例では、図１に示した実施例と同様に、板バネ３１の表面に抵抗層３２が 設けられることによりシート状の接触帯電部材３３が形成されている。また、感 光体ドラム３９は、アルミ管３８の表面に感光体層３７を塗布して構成されてお り、図３に矢印で示す方向に所定の周速度で回転可能に支持されている。なお、 感光体層３７の材質は図１に示す実施例と同様である。そして、接触帯電部材３ ３の両端は、抵抗層３２と感光体層３７とが接するように、保持部材３４により 保持されている。このとき、板バネ３１の両端は重ね合わせられて、押さえ部材 ３０とネジ３５によって保持部材３４に固定されている。押さえ部材３０は金属 等の導体で形成されており、その端部には電線を介して直流電源３６の負極が接 続されている。よって、接触帯電部材３３には直流電源３６よりマイナスの電圧 が印加される。

【００２８】 板バネ３１の材質としては、図１に示した実施例と同様にＳＵＳ、燐青銅等が 使用されるが、板バネ３１をループ状とするために、その厚さを７５μｍ以下と したものを使用する必要がある。また、抵抗層３２の材質と厚さは、図１に示し た実施例と同様のものが用いられる。

【００２９】 本変形例によれば、板バネ３１をループ状にしたため、板バネ３１としてより 薄い材料を使用しても、感光体層３７への当接力を充分に得ることが可能である 。板バネ３１を薄くできれば、感光体層３７の凹凸に応じて板バネ３１が変形し 易くなり、抵抗層３２と感光体層３７の当接はより均一に保つことが可能になり 、その結果帯電ムラが減るという利点がある。

【００３０】 次に、図４に、シート状の接触帯電部材として抵抗層を有しない導電性シート を用いた変形例を示す。

【００３１】 導電性シート４１の両端を、導電性シート４１が被帯電体たる感光体層４７に 接するように、帯電部材保持手段４４により保持されている。この時、導電性シ ート４１の両端は重ねられて、押さえ部材４０とネジ４５によって帯電部材保持 手段４４に固定されている。図３の変形例と異なり、押さえ部材４０は絶縁体で 形成されている。更に、押さえ部材４０は、導電性シート４１が感光体ドラム４ ９の回転方向に変形しすぎて、感光体層４７との接触を保てなくなることがない ように、感光体ドラム４９の回転方向下流側に設けられ、感光体ドラム４９と２ 〜５ｍｍの間隙をあけて設置される。導電性シート４１には電線を介して直流電 源４６の負極が接続されており、直流電源４６が導電性シート４１に対しマイナ スの電圧を印加する。感光体ドラム４９は、アルミ管４８に感光体層４７を塗布 した構造をしている。

【００３２】 導電性シート４１の材質としては、ポリエチレン、スチレン等の樹脂中に、導 電性を付与するためのカーボンを混練したものが用いられ、その厚さは５０〜２ ００μｍ程度である。さらに、導電性シート４１の材料としてフッ素系の材料を 加えるか、あるいは、導電性シート４１の表面にフッ素系の材料を添加すること により、導電性シート４１と感光体層４７との間の摺動特性が良くなり、且つ、 耐摩耗性が向上する。

【００３３】 また、導電性シート４１としてポリウレタンゴム、ＮＢＲ等の弾性体を用いる ことも可能である。その場合、導電性シート４１の厚さは非弾性体を用いる場合 より厚く、０．５〜２ｍｍ程度のものが使用される。

【００３４】 本変形例によれば、導電性シート４１をループ状にして、さらに、押さえ部材 ４０を設けたことにより、導電性シート４１として弾性を有しない素材を用いて も、感光体層４７への当接を充分得ることが可能である。そのため、導電性シー ト４１と感光体層４７の当接を均一に保つことが可能になり、その結果帯電ムラ を生じることがない。

【００３５】 また、導電性シート４１を単体で使用することにより、他の例にあるような抵 抗層の接着工程がないため作製が容易でコストも安い上、抵抗層の剥がれ、ある いは摩耗による抵抗層の膜厚減少等が生じないという利点がある。

【００３６】 次に図５に、図４における導電性シートを筒状とした変形例を示す。

【００３７】 筒状の導電性シート５１は、導電性シート５１が感光体層５７に接するように 、保持部材５４により保持されている。このとき、筒状の導電性シート５１は、 その内側から、押さえ部材５０によって保持部材５４に押圧され固定されている 。このとき、押さえ部材５０は、その両端に設けられた図示しないネジによって 固定されている。本変形例では押さえ部材５０は導電体で形成されており、その 端部には電線を介して直流電源５６の負極が接続されており、導電性シート５１ には直流電源５６によりマイナスの電圧が印加される。感光体ドラム５９は、ア ルミ管５８に感光体層５７を塗布した構造をしている。

【００３８】 また、導電性シート５１の材質は、図４に示した例における導電性シート４１ と同様の材質が使用される。しかしながら、導電性シート５１が変形しすぎない よう、図４に示した変形例より厚さを厚くするか、あるいは、より硬い材質を使 用する必要がある。

【００３９】 本変形例においても、図４に示した例と同様に、導電性シート５１を単体で使 用しているため、接着工程がないため作製が容易でコストも安い上、抵抗層の剥 がれ、あるいは摩耗による抵抗層の膜厚減少等が生じないという利点がある。

【００４０】 なお、上述した本実施例においては、接触帯電部材に対する印加電圧は直流電 圧であったが、直流電圧に交流電圧を重畳したものを印加することも可能である 。

【００４１】

【考案の効果】

以上、説明したことから明かなように、本考案の接触帯電装置によれば、シー ト状の接触帯電部材の相対移動方向側の両側端を保持部材により保持することに より、接触帯電部材として柔らかい素材を使用することが可能となり、接触帯電 部材と被帯電体との接触をより均一にすることができ、その結果、被帯電体に均 一な帯電を行うことができる。さらに、接触帯電部材と被帯電体との接触部位に 、ゴム硬度の高いもの、あるいは非弾性体を用いることが可能なため、より耐久 性に優れた接触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】接触帯電装置の断面図である。

【図２】接触帯電装置の概略構成図である。

【図３】シート状帯電部材の両端を同一箇所で固定した
接触帯電装置の断面図である。

【図４】シート状帯電部材を抵抗層を有しない導電性シ
ートとした接触帯電装置の断面図である。

【図５】シート状帯電部材を筒状の導電性シートとした
接触帯電装置の断面図である。

【図６】従来の接触帯電装置の構成を示す断面図であ
る。

【図７】コロトロン帯電器を説明する概略構成図であ
る。

【符号の説明】

３ 接触帯電部材 ４ 保持部材 ７ 感光体層 ９ 感光体ドラム ３３ 接触帯電部材 ３４ 保持部材 ３７ 感光体層 ３９ 感光体ドラム ４１ 導電性シート ４４ 保持部材 ４７ 感光体層 ４９ 感光体ドラム ５１ 導電性シート ５４ 保持部材 ５７ 感光体層 ５９ 感光体ドラム

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧を印加したシート状の接触帯電部材
   を被帯電体の表面に当接させて相対的に移動させること
   により前記被帯電体の表面を帯電処理する接触帯電装置
   において、 前記接触帯電部材の前記相対移動方向側の両側端を保持
   する保持部材を備えたことを特徴とする接触帯電装置。
2. 【請求項２】 前記シート状の接触帯電部材は、弾性た
   わみ性を有する導電性部材で形成されると共に、前記被
   帯電体と静電的に影響する部位を一種類以上の電気抵抗
   を有する抵抗部材で被覆されていることを特徴とする請
   求項１に記載の接触帯電装置。