JPH075744A

JPH075744A - 接触帯電装置

Info

Publication number: JPH075744A
Application number: JP14493893A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Takenaka; 正明竹中; Naoki Shirai; 直樹白井; Takuji Shibuya; 卓史渋谷; Kimio Nakahata; 公生中畑
Original assignee: Canon Inc; Canon Chemicals Inc
Current assignee: Canon Inc; Canon Chemicals Inc
Priority date: 1993-06-16
Filing date: 1993-06-16
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】オゾンの発生が少なく、構成が簡単で、かつ
帯電むらの発生が少ない接触帯電器を提供する。【構成】電圧を印加した帯電部材１０３を被帯電体１
表面に接触させて被帯電体１面を帯電する接触帯電器に
おいて、前記帯電部材１０３が、被帯電体１に対して面
移動しない固定式の帯電部材１０３であり、かつ該帯電
部材１０３が軟質管状体１０３ｂである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置や静電記
録装置等に使用される接触帯電装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真や静電記録等の作像プロセス
は、電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体（被
帯電体）面に電荷を供給して一定電位に均一に帯電する
工程を含んでいる。

【０００３】従来、被帯電体面を均一に帯電処理する手
段としてはコロトロンやスコロトロン等のコロナ放電器
が広く用いられている。コロナ放電器は構造が比較的単
純で、被接触帯電器であるため性能が安定しており、帯
電むらが少ないという利点があるものの、高価な高圧電
源を必要とし、さらにコロナ放電に伴うオゾン発生量が
多いという欠点がある。

【０００４】そこで、近年は問題点の多いコロナ放電器
の代りに帯電部材を被帯電体表面に接触させて帯電させ
る接触帯電器の採用が検討されている。

【０００５】前記接触帯電器は、電源により電圧（例え
ば１〜２ＫＶ程度の直流電圧、あるいは直流電圧と交流
電圧の重畳電圧等）を印加した導電性部材（帯電部材）
を被帯電体表面に接触させることにより、被帯電体面に
電荷を直接的に供給して該被帯電体面を所定の電位に帯
電させるものである。

【０００６】前記接触帯電器としては種々の提案がなさ
れており、例えばブラシ帯電器（特開昭５９−２２４８
６９号）、ローラ帯電器（特開昭５６−９１２５３
号）、ブレード帯電器（特開昭５６−１９４３４９号、
同６０−１４７７５６号）などが挙げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記接触帯電器はオゾ
ンの発生量がコロナ放電器と比較して著しく少ないとい
う利点があるものの、接触の信頼性が低く、帯電むらが
発生しやすいという欠点がある。帯電むらの発生原因と
しては種々のものがあるが、使用に伴ってトナーや紙粉
が帯電部材表面に固着することにより、帯電部材表面が
機械的及び電気的に不均質化する現象が最も重要であ
る。

【０００８】一方、上記各種接触帯電器のうちで、ブレ
ード帯電器は帯電部材が被帯電体に対して面移動しない
固定されたものであって、ローラ等の面移動方式の接触
帯電方式に比べ、構成が簡単であり安価である、バ
イアスの印加方法が簡単である、などの利点を有してい
る。

【０００９】さらに、ブレード帯電器は導電性繊維を用
いたブラシ帯電器に比べ、ブラシローラを回転しなが
ら使う回転型ブラシ帯電器より構成が簡単であり、平
板上のブラシを固定して使う静止型ブラシ帯電器より所
要帯電時間が短いなどの利点を有している。

【００１０】ブレード帯電器はこのようにすぐれた特長
を有しているが、上記した帯電部材へのトナーや紙粉の
固着の問題が各種接触帯電器のうちで最も深刻であり、
実用化を妨げる障害となっている。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、オゾンの発生が少なく、構成が簡単で、か
つ帯電むらの発生が少ない接触帯電装置を提供すること
を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、帯電部材として導
電性の軟質管状体を用いた固定式接触帯電装置を採用す
ることにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発
明を完成させるに至った。

【００１３】すなわち、本発明の接触帯電装置は、電圧
を印加した帯電部材を被帯電体表面に接触させて被帯電
体面を帯電する接触帯電装置において、前記帯電部材
が、被帯電体に対して面移動しない固定式の帯電部材で
あり、かつ該帯電部材が軟質管状体であることを特徴と
する。

【００１４】また、本発明は上記の接触帯電器におい
て、軟質管状体が短冊状のシートを湾曲させることによ
り形成されているか、または軟質管状体が押出し成形法
により形成されていること、軟質管状体が導電ゴム組成
物により形成されていること、軟質管状体の表面全部ま
たは少なくとも被帯電体との接触部およびその近傍が、
厚さ１μｍ以上、５００μｍ以下の被膜により被覆され
ていること、および導電ゴムの組成物または被膜が０．
１重量％以上５０重量％以下の潤滑性微粒子を含有する
ことを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明の接触帯電装置は、帯電部材が被帯電体
に対して面移動しない固定された接触帯電装置であるた
め、オゾンの発生が少なく、回転に必要な機構が不要で
あるため構成が簡単であり、バイアスの印加方法が簡単
であり、所要帯電時間が短いなどの利点を有している。

【００１６】一方、一般に固定式の接触帯電器は被帯電
体との接触部において帯電部材表面にトナーや紙粉など
が固着しやすく、そのために帯電むらが発生しやすいと
いう重大な欠点を有している。

【００１７】そこで、本発明者らは上記固着現象につき
種々の検討を行ない、帯電部材と被帯電体との摩擦抵抗
が大きい場合に固着が起きやすいこと、および摩擦抵抗
を低減させるための最も有効な手段は帯電部材を被帯電
体に圧接する際の圧力を低くすることであることなどを
明らかにした。

【００１８】ところが、一般に圧接圧力を低くすると帯
電部材と被帯電体との接触が不均一となり、良好な画像
が得られないことが多い。

【００１９】本発明はこれらの問題を解決する手段とし
て、軟質管状体からなる帯電部材を用いる方法を見出し
たものであり、軟質管状体が有する高度の柔軟性と弾力
性を利用して、低い圧接圧力であっても均一な接触状態
が確保できるようにしたものである。

【００２０】さらに、摩擦抵抗を低くする上で、効果が
限定されるものの、上記軟質管状体の表面の摩擦係数を
低くする手法も有効であり、そのために潤滑性微粒子を
含有する導電性ゴムまたは被膜用素材を用いることが望
ましい。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２２】図１は本発明の接触帯電装置を採用するの
に適した電子写真複写装置の一例であって、プロセスカ
ートリッジ着脱型の構成略図である。

【００２３】図において、１は支軸２を中心に矢示Ａ方
向に所定の周速度で回転駆動される像担持体としてのド
ラム型電子写真感光体（以下、感光体と略記する）であ
る。３は該感光体の周面を均一帯電する手段としての接
触帯電器の一例である。４は帯電用の高圧電源であり、
リード線および支持部材を介して接触帯電器３に電圧が
印加される。９は光像露光手段としての短焦点レンズア
レイ、６は現像装置、８は転写装置、１３は不図示の給
紙部より１枚宛搬送された転写材を感光体１の回転と同
期どりして感光体１と転写装置８との間に給送するタイ
ミングローラ、１４はタイミングローラ１３と転写装置
８との間に配設した転写材ガイド部材、１２は感光体１
と転写装置８との間を通過して像転写を受けた転写材Ｐ
を不図示の定着装置へ導入する搬送装置、５は像転写後
の感光体１面を浄化するクリーニング装置である。

【００２４】本例の装置は感光体１・接触帯電部材３・
現像装置６・クリーニング装置５の４つのプロセス機器
についてそれ等を互いに所定の配置関係をもって一括し
て組込んだプロセスカートリッジ７として構成されてお
り、該カートリッジ７は複写装置本体内に支持レール１
０、１１に沿って挿入装着することができ、逆に複写装
置本体外へ抜き外し自在である。

【００２５】プロセスカートリッジ７を複写装置本体内
に十分に挿入して装着することにより、複写装置本体側
とプロセスカートリッジ７側とが機械的・電気的に相互
カップリングし、複写装置として作動可能状態となる。

【００２６】感光体１は回転過程でその周面が接触帯電
器３により順次に均一帯電され、次いで光像露光手段９
の位置を通過して光像露光Ｌ（原画像のスリット露光）
を順次に受けることにより露光光像パターンに対応して
静電潜像が順次に形成されていく。１５は光像露光手段
９に対応するカートリッジハウジング壁部材に開口させ
た光透過窓孔部を示す。

【００２７】感光体１面の形成潜像は次いで現像装置６
により順次にトナー画像として現像され、その感光体面
のトナー画像が転写装置にて該転写装置８と感光体１と
の間に給送された転写材Ｐ面に転写される。

【００２８】転写装置８を通過して像転写を受けた転写
材Ｐは感光体１面から順次に分離され、搬送装置１２で
不図示の定着装置へ導入されて像定着を受け、画像形成
物として出力される。

【００２９】（第１実施例）図２は本発明の接触帯電装
置の一例を示す断面図であり、１０３は感光体１の周面
を均一帯電するための接触帯電器の総括符号である。上
記感光体１はアルミニウム等の導電性基層１ｂと、その
外面に形成した光導電層１ａとを基本層とする構成のも
のである。

【００３０】１０３ｂは、短冊状の導電ゴムシートを湾
曲させ、支持部材１０３ａにより挟持することにより形
成された軟質管状体である。１０３ｃは上記軟質管状体
表面の感光体１との接触部およびその近傍を被覆する被
膜である。本発明においては、上記軟質管状体１０３ｂ
および被膜１０３ｃを合わせて帯電部材と呼ぶ。

【００３１】上記支持部材１０３ａは不図示の不動部材
に固定支持されており、導電材料、例えば板金により形
成されている。支持部材１０３ａは帯電用の高圧電源４
とリード線を介して接続されており、上記帯電部材への
給電用電極となっている。

【００３２】上記軟質管状体１０３ｂは高度の柔軟性と
弾力性を有しており、腹当たりで小さな圧接圧力であっ
ても接触部近傍が適度に変形することにより感光体１と
の均一な接触状態が確保できる。

【００３３】軟質管状体１０３ｂは導電ゴム組成物によ
り形成されており、該導電ゴム組成物の主成分としては
耐オゾン性を有する合成ゴムが好適である。本発明にお
いて使用される合成ゴムの具体例として、ポリウレタ
ン、エチレン−プロピレンゴム、シリコンゴム、アクリ
ルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、塩素化ポリエ
チレン、クロルスルホン化ゴム、エピクロルヒドリンゴ
ム、フルオロシリコンゴムおよびフッ素ゴムなどが挙げ
られる。

【００３４】また上記合成ゴムに導電性を付与するため
の導電体としては公知の素材が使用でき、例えば、カー
ボンブラック、グラファイトなどの炭素微粒子、ニッケ
ル、銀、アルミニウム、銅等の金属微粒子、酸化スズ、
酸化チタンなどの導電性金属酸化物微粒子、炭素繊維等
の導電性繊維、ステンレス繊維、等の金属繊維、炭素ウ
ィスカ等の導電性ウィスカおよびポリアニリン、ポリピ
ロール等の導電性重合体微粒子などが挙げられる。

【００３５】被膜１０３ｃは上記軟質管状体１０３ｂの
表面に潤滑性を付与すると共に、帯電部材全体としての
抵抗をコントロールするための手段としても用いること
ができる。被膜を構成する組成物中の主成分としては、
ポリウレタン、アルコール可溶性ナイロン、フッ素ゴム
等の耐摩耗性と適度な柔軟性および機械的強度を有する
素材が好適である。通常は導電性を付与するための上記
導電体から選ばれた少なくとも１種と、潤滑性を高める
ための潤滑性微粒子が被膜組成物中に含有される。

【００３６】潤滑性微粒子としては、例えばフッ素樹
脂、シリコン樹脂、グラファイト、フッ化グラファイト
および硫化モリブデン等の微粒子を用いることができ
る。

【００３７】潤滑性微粒子の添加量は、被膜組成物の
０．１重量％以上、５０重量％以下が好適である。０．
１重量％未満では効果が小さく、５０重量％を超えると
被膜の他の物性、例えば強度などが損なわれ好ましくな
い。

【００３８】被膜の厚さは１μｍ以上、５００μｍ以下
が好適である。１μｍ未満の場合には摩擦等による損耗
を受けやすく、５００μｍを超える場合には、軟質管状
体が本来有する柔軟性が損なわれる恐れがあり、好まし
くない。

【００３９】上記帯電部材全体としての体積抵抗値は１
０⁴〜１０¹²Ω・ｃｍの範囲内であることが望ましい。

【００４０】帯電部材には電源４によりＡＣ電圧にＤＣ
電圧を重畳した電圧が印加される。ＡＣ電圧としてピー
ク間電圧１．６〜２．４ＫＶ、重畳するＤＣ電圧として
−７５０Ｖを上記構成の接触帯電器に印加した場合、感
光体１の表面電位は−７２０Ｖとなり、均一な画像が得
られた。

【００４１】（第２実施例）前記軟質管状体として、導
電ゴムを押出し成形法により成形して管状体としたもの
を使用することができる。

【００４２】図３は上記管状体の具体例を示す断面図で
ある。接触帯電器２０３の基本構成は第１実施例とほぼ
同様であるが、軟質管状体２０３ｂの形状および支持部
材２０３ａによる軟質管状体２０３ｂの支持法が異な
る。

【００４３】支持部材２０３ａは軟質管状体２０３ｂの
内部に挿入されており、支持部材２０３ａの有する剛性
と軟質管状体２０３ｂの有する弾力性が相互に協調して
軟質管状体２０３ｂが支持され、かつ両者の電気的な導
通が確保される。

【００４４】上記軟質管状体２０３ｂは前記した導通ゴ
ム組成物中にさらに前記潤滑性微粒子から選ばれた少な
くとも一種が添加された組成物により形成されている。
潤滑性微粒子の添加量は前記と同様である。本実施例で
は軟質管状体自身が潤滑性を有しているため、第１実施
例で述べた被膜を形成する必要がない。

【００４５】（第３実施例）図４は押出し成形法により
成形された複数の突起部１６を有する軟質管状体を帯電
部材として用いた接触帯電器の断面図である。

【００４６】図４の例では、突起部１６は１６ａおよび
１６ｂから成り、両者は共に感光体１に接触している。
１６ａまたは１６ｂのいずれか一方に傷やその他の製造
上の欠陥、または使用中のトナーや紙粉などの固着に起
因する帯電むらが発生しても、他方の突起部の働きによ
り、上記帯電むらが打消される可能性が高く、したがっ
て接触帯電器全体としては帯電むらが発生する確率が大
幅に低下する。

【００４７】軟質管状体の材質および電気的な接続等は
前記第２実施例と同様である。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおり構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００４９】オゾンの発生が少なく、構成が簡単で、か
つ帯電むらの発生が少ない接触帯電器を提供するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】接触帯電器を使用した電子写真複写装置の一例
の構成略図。

【図２】本発明の第１の実施例を示す断面図。

【図３】本発明の第２の実施例を示す断面図。

【図４】本発明の第３の実施例を示す断面図。

【符号の説明】

１感光体１ａ光導電層１ｂ導電性基層２支軸３接触帯電器４高圧電源５クリーニング装置６現像装置７プロセスカートリッジ１６，１６ａ，１６ｂ突起部１０３，２０３，３０３接触帯電器１０３ａ，２０３ａ，３０３ａ支持部材１０３ｂ，２０３ｂ，３０３ｂ軟質管状体１０３ｃ被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渋谷卓史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中畑公生東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧を印加した帯電部材を被帯電体表面
に接触させて被帯電体面を帯電する接触帯電装置におい
て、前記帯電部材が、被帯電体に対して面移動しない固定式
の帯電部材であり、かつ該帯電部材が軟質管状体である
ことを特徴とする接触帯電装置。
【請求項２】軟質管状体が短冊状のシートを湾曲させ
ることにより形成されている請求項１に記載の接触帯電
装置。
【請求項３】軟質管状体が押出し成形法により形成さ
れている請求項１に記載の接触帯電装置。
【請求項４】軟質管状体が導電ゴム組成物により形成
されている請求項１、２又は３に記載の接触帯電装置。
【請求項５】軟質管状体の表面全部または少なくとも
被帯電体との接触部およびその近傍が、厚さ１μｍ以
上、５００μｍ以下の被膜により被覆されている請求項
１乃至４に記載の接触帯電装置。
【請求項６】導電ゴムの組成物または被膜が０．１重
量％以上５０重量％以下の潤滑性微粒子を含有する請求
項４又は５に記載の接触帯電装置。