JPH0799442B2

JPH0799442B2 - 接触帯電装置

Info

Publication number: JPH0799442B2
Application number: JP24257089A
Authority: JP
Inventors: 幸一奥田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-09-19
Filing date: 1989-09-19
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH03103878A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、バイアス電圧を印加した帯電部材（導電性部
材）を被帯電体面に接触させることで被帯電体面を所定
の電位に帯電処理（除電処理も含む、以下同じ）する接
触（直接）帯電装置に関する。

（従来の技術）例えば、電子写真装置（複写機・レーザービームプリン
タ等）・静電記録装置等の画像形成装置において、感光
体・誘電体等の被帯電電体としての像担持体面を帯電処
理する手段機器としては従来よりコロナ放電装置が広く
利用されている。

コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面を所定の電位
に均一に帯電処理する手段として有効である。しかし高
圧電源を必要とし、オゾンの発生がある（特にマイナス
イオン放電時）などの問題点を有している。

このようなコロナ放電装置に対して、前記のように電圧
（例えば１〜2KV程度の直流電圧、或いは直流電圧と交
流電圧との重畳電圧）などを印加した導電性帯電部材
（ローラ状・ブレード状・ベルト状・ウエブ状・パッド
状・ブロック状・ロッド状・ブラシ状など）を接触させ
ることにより被帯電体面に電荷を直接に移行（注入）し
て被帯電体面を所定の電位に帯電させる接触帯電装置
は、電源の低圧化が図れる、オゾンの発生をみても種々
数量である、構成が簡素である、等の特長を有している
ことから、例えば画像形成装置において従来のコロナ放
電装置にかえて感光体・誘電体等の像担持体、その他の
被帯電体面の帯電処理手段として注目され実用にも供さ
れつつある。

第５図に帯電部材としてローラ体を用いた接触帯電装置
の構成略図を示した。１は被帯電電体であり、本例では
回転ドラム型の電子写真感光体とする。図はそのドラム
型感光体周面の１部だけを示している。感光体１はアル
ミニウム等の導電性基層1bとその外面に積層した光導電
層1aとからなり矢示Ａの時計方向に所定の周速度（プロ
セススピード）をもって回転駆動されている。

２は接触帯電装置の帯電部材としてのローラ体（以下帯
電ローラと記す）である。この帯電ローラ２は不図示の
加圧機構により感光体１面に対して所定の押圧力（総圧
100g〜10kg）をもって当接され、感光体１の回転に伴な
い従動回転する。

帯電ローラ２は芯金2cとを外周に形成した導電層2bとか
らなり、芯金2cに電源３より例えば100〜1000V、交流ピ
ーク間電圧１〜10KVを印加することで回転感光体１面が
所定の電位に均一帯電される。

帯電ローラ２の導電層2bとしては、例えばカーボン・金
属・金属酸化物等の導電扮をゴムや樹脂に分散し、体積
抵抗値を10¹²Ω・cm未満としたものなどである。

（発明が解決しようとする問題点）帯電部材としての帯電ローラ２の硬度は十分に低くなけ
ればならない。というのはローラ２の表面形状がわずか
数10〜数100μｍくぼんでいた際、ローラ硬度が高いと
被帯電体としての感光体１面からローラ２面がそのくぼ
み部分で浮いてしまい、帯電不良を生じるからである。

一方、ローラ２の硬度を下げるため導電層2bの硬度を下
げていくと、ローラ２表面の摩擦係数が大きくなる。こ
れにより、ローラ２と感光体１が当接して回転する際に
ニップＮ近傍のローラと感光体の接触角度θが不規則に
変動し、帯電むらを生ずる。

通常この問題が発生しない様に帯電ローラ２表面を硬度
の比較的高い樹脂の薄膜で覆い（帯電ローラ表面の樹脂
コーティング）ローラ表面の摩擦係数を下げているが、
ローラ２の製造工程が長く、複雑になってしまう。

上記の問題は帯電部材がローラ体でなく、ブレード体や
パッド体等の形状形態の場合にも共通の問題であった。

本発明は帯電部材を被帯電体面に部分的な浮き部なく十
分に密接化させるために硬度を低いものとした場合で
も、面倒な帯電部材表面樹脂コーティング処理をしなく
とも、より簡単な手段構成をもって帯電部材表面の摩擦
係数を低下させて摩擦係数が大きいことによる前記のよ
うな帯電むらの発生を防止し、常に安定した均一な帯電
処理を実行できるようにした接触帯電装置を提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、電圧を印加した帯電部材を被帯電体面に接触
させて被帯電体面を帯電する帯電装置であり、前記帯電
部材の被帯電体面との接触面に粉末が塗布されている、
ことを特徴とする接触帯電装置である。

また本発明は上記の装置において、粉末は体積抵抗値が
10¹⁰Ω・cm以下であること、粒径が0.1μｍ以上である
こと、などを特徴とする接触帯電装置である。

（作用）帯電部材に粉末をまぶす、粉末分散液を塗布して乾燥す
る等の手段で帯電部材に塗布することにより、塗布粉末
の滑性により帯電部材の被帯電体面に対する摩擦係数が
低減し、帯電部材を被帯電体面に対して部分的な浮き部
なく十分に密接化させるべく硬度を低いものとした場合
でも帯電部材の被帯電体面に対する摩擦係数が常に低く
維持されるので帯電むらの発生が防止されて安定した均
一な帯電処理が実行される。

帯電部材の粉末塗布処理は、帯電部材表面に樹脂コーテ
ィング処理するよりもはるかに簡単な処置である。

帯電部材に塗布して施した粉末に凝集部があると、粉末
が絶縁性である場合にはその粉末凝集部において帯電部
材から被帯電体へ電荷が移動できなくなり帯電不良を生
じることがあるが、粉末として体積抵抗値が10¹⁰Ω・cm
以下の導電性を有するものを用いれば粉末粒子が凝集を
おこしてもその凝集部でも帯電部材から被帯電体への電
荷移動ができ帯電不良を生じない。

また粉末は絶縁性のものにしても導電性のものにしても
粒子の粒径を0.1μｍ以上のものにすると凝集を起こし
にくくなり粒子凝集に起因する帯電不良が生じにくくな
る。

実施例第１図は前述第５図例の接触帯電装置の帯電部材たる帯
電ローラ２の周面に粉末４を塗布処理した状態の模型図
を示している。被帯電体としての感光体１の構成、帯電
ローラ２自体の構成は第５図例のものと同じである。

帯電ローラ２は粉末４の塗布により感光体１に対する表
面摩擦係数が低減する。粉末４としてはセルロース、ポ
リエチレン、ポリスチレン、PVdF等の樹脂粒子、シリ
カ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化すず等の金属酸化物粒
子、あるいは金属粒子、カーボン粒子または樹脂粒子を
導電性物質でコートしたものなど何でもよい。さらには
トナーでもよい。

次に実験例を示す。第１図の装置で、帯電ローラ２の外
径12mm、芯金2cの径6mm、電源３による帯電ローラ２へ
の電圧印加をAC周波数150Hz・ACピーク間電圧2KV・DC電
圧700V、プロセススピード25mm/secとして、温度15℃・
湿度10％RH下において硬度の異なる帯電ローラ２で粉末
４の有無による帯電むらの差を調べた。

帯電ローラ２の導電層2bはEPDMにカーボンを分散し、体
積抵抗値を10⁸Ω・cmとし、可塑剤としてのパラフィン
オイルの配合量をかえる事でゴミ硬度を調整した。帯電
ローラ２の表面は十点平均粗さで２μｍ未満である。

粉末としては粒径５μのシリカ粒子を用いた。

第１表にその結果を示す。粉末塗布のない帯電ローラで
は導電層2bのゴム硬度が60゜以下になると帯電むらを生
じるのに対して、粉末塗布を行った帯電ローラではゴム
硬度20゜まで帯電むらを生じていない。

第１表において、○印は帯電ムラなし、×印は帯電ムラ
あり、を示す。

さらに詳しく調べたところ、絶縁性の材質でできた粉末
において粉末の粒径が小さいと第２図のＢ部の様に、粉
末４が凝集し、その凝集部Ｂにおいて帯電ローラ２から
感光体１へ電荷が移動できなくなり、帯電不良を生ずる
事があるとわかった。

第２表は導電層2bの硬度20゜のものにおいて、粉末４と
してのポリスチレン粒子の粒径を変えて実験した結果で
ある。粒径が0.1μｍ以上のものでは帯電不良は生じな
いのに対し、粒径0.05μｍ以下では部分的に粒子が凝集
Ｂし、帯電不良を起こしている。

第２表において、○印は帯電不良なし、×印は帯電不良
あり、を示す。

また、ポリスチレンにカーボンを分散した体積抵抗測定
後に粉砕して粒径0.05μｍの粉末粒子４を作成し、この
粉末を帯電ローラ２に塗布して上記と同様に帯電不良を
生じるか調べたところ、第３表にように体積抵抗値が10
Ω¹⁰・cm以下であれば粒子が凝集をおこしても帯電ロー
ラ２から感光体１へ電荷が移動でき帯電不良を生じない
事がわかった。

第３表において、○印は帯電不良なし、×印は帯電不良
あり、を示す。

以上、帯電部材としてローラ体のもの（帯電ローラ２）
についての実施例を述べたが、本発明は第３・４図例の
ように帯電部材がブレード体（帯電ブレード）５である
もの、その他ベルト状（ベルト帯電）・ウエブ状・パッ
ド状・ブロック状・ロッド状等の形態のものであっても
同様に適用して効果を得ることができる。

第３図の帯電ブレード５は被帯電体１の面に対して該被
帯電体の面移動方向に順方向に接触させて設けた形態
を、第４図の帯電ブレード５は逆にカウンタ方向に接触
させて設けた形態を示している。

第４図のようにカウンタ方向に接触させた形態のものに
おいて帯電ブレード５の被帯電体接触面に粉末４を塗布
して摩擦係数を下げることで前述の作用効果が得られる
他に、ブレード５の所謂めくれ現象の防止も効果的にな
される。

（発明の効果）以上のように本発明は接触帯電装置について、帯電部材
を被帯電体面に部分的な浮き部なく十分に密接化させる
ために硬度を低いものとした場合でも、面倒な帯電部材
表面樹脂コーティング処理をしなくとも、帯電部材に粉
末を塗布するという、より簡単な手段構成をもって帯電
部材表面の摩擦係数を低下させて摩擦係数が大きいこと
による帯電むらの発生を防止し、常に安定した均一な帯
電処理を実行できるもので、所期の目的がよく達成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は帯電ローラに粉末を塗布して施した状態の模型
図、第２図は塗布粉末に凝集部が存在している状態の模
型図、第３図・第４図は夫々帯電部材をブレード体とし
たものの構成模型図、第５図は帯電ローラを用いた接触
帯電装置の模型図である。１は被帯電体としての感光体、２・５は帯電部材として
の帯電ローラ又は帯電ブレード、３は電圧印加電源、４
は塗布粉末、Ｂは粉末凝集部。

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面に接
触させて被帯電体面を帯電する帯電装置であり、前記帯
電部材の被帯電体面との接触面に粉末が塗布されてい
る、ことを特徴とする接触帯電装置。
【請求項２】前記粉末の体積抵抗値が10¹⁰Ω・cm以下で
ある事を特徴とする請求項１記載の接触帯電装置。
【請求項３】前記粉末の粒径が0.1μｍ以上である事を
特徴とする請求項１又は同２記載の接触帯電装置。