JPH08202126A

JPH08202126A - 帯電機構

Info

Publication number: JPH08202126A
Application number: JP836095A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Asai; 淳浅井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-01-23
Filing date: 1995-01-23
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】帯電部材に付着使用とする付着物を除去し、画
像ボケ、画像流れ、画像ムラを防止する。【構成】感光ドラム１に帯電ローラ１０を、非接触の状
態で近接配置する。感光ドラム１の被帯電面と、帯電ロ
ーラ１０の帯電面との間に空隙Ｈを構成し、その最近接
部の距離を５〜２００μｍに設定する。帯電ローラ１０
に、直流と交流とを重畳させた電圧を印加して被帯電面
を帯電する。空隙の上流側に送風ノズル２４を、また下
流側に吸引ノズル２７を配置することで、空隙Ｈを通過
する気流を形成する。これにより、帯電時に発生する付
着物を、気流に乗せて除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザビーム
プリンタ等の画像形成装置に装着する帯電機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の画像形成装置に使用す
る帯電装置として、いわゆる近接帯電装置が知られてい
る。このものは、帯電部材の帯電面を、像担持体等の被
帯電面に非接触状態で近接配置することで、被帯電面と
帯電面との間に所定の空隙（微小間隙）を確保し、帯電
部材に帯電電圧を印加することにより、この空隙を介し
て被帯電面を所定の電位に帯電するものである。この近
接帯電器によると、空中コロナ放電を利用するコロナ帯
電器に比べてオゾンの発生量が少なく、また、帯電ロー
ラや帯電ブレードなどを被帯電面に接触させて帯電を行
う接触帯電器に比べて像担持体に対する損傷が少ない等
の利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
近接帯電装置においても、原理的にはコロナ帯電器と同
じ空中放電を利用しているため、コロナ帯電器程ではな
いにしろ、オゾンをはじめとする放電生成物が生成され
る。この放電生成物が、像担持体表面に徐々に付着し、
蓄積されていくと、特にａ−Ｓｉ感光体のような表面が
削れにくい像担持体を使用した場合、画像のボケや画像
流れが発生することがあった。

【０００４】また、長期使用（耐久）に伴い、帯電部材
表面に、転写残トナー中に含まれるシリカ等の外添剤や
転写紙に含まれる填量等の成分が電気的または機械的に
付着し、特にこれら付着物が吸湿したときには、帯電部
材と像担持体との間の空隙のインピーダンスに局部的な
ムラが生じ、最終的にこれが画像ムラとなって現れる。
なお、これらの付着物を除去すべく、ブラシ等の清掃部
材で帯電部材表面を清掃することがあるが、この場合、
清掃効率を高めるためにブラシを高速で回転させたり、
ブラシの剛性を上げたりすると、帯電部材表面の摩耗を
促進し、帯電部材の寿命を短くしてしまうおそれがあ
る。

【０００５】そこで、本発明は、帯電部材に接触するこ
となく、帯電部材上の付着物を有効に除去するようにし
た帯電機構を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【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、移動可能な像担持体の被帯
電面に対して近接配置された帯電面を有する帯電機構に
おいて、前記被帯電面と帯電面との間に構成されるとと
もに、５〜２００μｍの距離に設定された最近接部を有
する空隙と、該空隙に電界を発生させる電圧発生手段
と、前記空隙に向けての気流を形成する送風手段とを備
えることを特徴とする。

【０００７】また、前記送風手段は、外部の清浄な空気
によって、前記気流を形成するようにするとよい。

【０００８】さらに、前記被帯電面の移動方向について
の上流側から下流側に向けて前記空隙を通過する気流を
形成することができる。

【０００９】前記帯電部材が、現像後転写前の像担持体
に対して帯電を行うものであってもよい。

【００１０】

【作用】以上構成に基づき、空隙に向けて送風すること
により、帯電部材に付着しようとする付着物を気流に載
せて除去することができる。

【００１１】

【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〉まず、図２を参照して、本発明に係る帯電
機構を適用した複写機（画像形成装置）の概略を説明す
る。

【００１２】同図に示す画像形成装置は、像担持体とし
てドラム状の感光体（以下「感光ドラム」という）１を
備えている。この感光ドラム１は、同図中、時計回りに
回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方
向に沿って、順に、感光ドラム１表面を一様に帯電する
帯電ローラ１０、帯電後の感光ドラム１表面に原稿画像
に応じた光照射を行って静電潜像を形成する画像露光１
１、静電潜像にトナー１５を付着させてトナー画像を形
成する現像装置１２、現像後の感光ドラム１表面を除電
するポスト帯電器１４、感光ドラム１上のトナー画像を
紙等の転写材に転写する転写ローラ１３、トナー画像転
写後の感光ドラム１表面の残留トナーを除去するクリー
ナ３、感光ドラム１表面を除電する前露光が配設されて
いる。

【００１３】さらに、転写材の搬送方向についての感光
ドラム１の下流側には、ハロゲンヒータ８を内装した定
着ローラ７、加圧ローラ９を有し、転写材上にトナー画
像を定着する定着装置が配設されている。

【００１４】図１に、本発明に係る帯電機構の構成を示
す。なお、本発明でいう「帯電機構」とは、一次帯電部
材と電源、それに送風手段を含めたものについていうも
のとする。

【００１５】同図に示す帯電機構は、電荷供給部材とし
て一次帯電部材、すなわち一次帯電ローラ１０（以下単
に「帯電ローラ」という）を備えている。帯電ローラ１
０は、導電性基体１９とその周囲に設けた表面層２０と
を備えている。導電性基体１９は、直径が１０〜５０ｍ
ｍ、厚さが２〜５ｍｍ程度のアルミニウム製の円筒であ
る。また、表面層２０は、材質としてＥＴＦＥ（エチレ
ン、４フッ化エチレン共重合体）、ＰＶｄｆ（ポリフッ
化ビニリデン）、ＰＦＡ（４フッ化エチレンパーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体）等のフッ素樹脂を
主成分とした、厚み３０〜１００μｍ、表面粗さＲｚが
０．２〜２μｍ程度の樹脂チューブである。

【００１６】帯電ローラ１０は、その表面が感光ドラム
１の表面と順方向にプロセススピード５０〜５００ｍｍ
／sec の等速で移動する。帯電ローラ１０は、その長手
方向（軸方向）の寸法が最大画像幅Ａ４横（約２９０ｍ
ｍ）よりも少し長く設定されている。帯電ローラ１０
は、その長手方向両端部にスペーサ（不図示）が設けて
あり、これらスペーサを感光ドラム１両端部の非画像形
成領域に当接させることで、感光ドラム１表面の被帯電
面と帯電ローラ１０表面の帯電面との間の空隙Ｈを、そ
の最近接部（空隙のほぼ中心をいう、以下同じ）での距
離が５〜２００μｍになるように保持している。この最
近接距離は、さらに好ましくは、５〜５０μｍに設定す
るとよい。なお、本実施例では、２０μｍに設定した。

【００１７】帯電ローラ１０には、交流と直流が重畳さ
れた重畳電圧を印加する一次帯電電源（電界発生手段）
２３が接続されている。これにより、感光ドラム１表面
の被帯電面と、帯電ローラ１０表面の帯電面との間の空
隙Ｈには、被帯電面を均一の帯電するための電界が形成
される。なお、空隙Ｈは、感光ドラム１表面の母線に沿
って帯状に構成される。

【００１８】帯電ローラ１０には、図１に示すように、
ブラシ形状の帯電ローラ清掃部材２１が接触配置されて
いる。この清掃部材２１は、その外周部のブラシ部分の
移動方向が帯電ローラ１０の表面とは逆方向に設定され
ており、毎分数１００〜数１０００回転数で回転駆動さ
れる。清掃部材２１のブラシ部分は、例えば、ナイロン
によって構成することができる。清掃部材２１は、ブラ
シ部分の体積抵抗を１０³ Ω・cm以下の導電性ブラシに
よって構成することにより、除電部材としての機能も兼
ね備えるようにすることができる。

【００１９】帯電ローラ１０の硬度は、本実施例ではＪ
ＩＳ−Ａで６０〜７０度程度であるが、感光ドラム１に
接触させる必要がないので、その耐久性を考慮すると、
これ以上の硬度の方がより好ましい。

【００２０】感光ドラム１の回転方向についての、上述
の空隙Ｈの上流側および下流側には、帯電時に発生する
放電生成物を除去するための機構が設けられている。

【００２１】上流側は、図３に示す送風ノズル２４であ
る。送風ノズル２４は、中空の長板状に構成されてお
り、その長手方向を空隙Ｈに沿うように配置されてい
る。また下流側の長辺には、先細りの送風口２４ａが線
状に形成されている。この送風口２４ａは、空隙Ｈに向
けられている。送風ノズル２４には、送風ダクト２５を
介して送風ファン２６が連結されている。この送風ファ
ン２６は、画像形成装置本体（不図示）の外側フレーム
（不図示）近傍に設けられており、装置本体外部から清
浄な外気を吸引するようになっている。送風ダクト２
５、送風ノズル２４を設置時の送風能力は、毎分０．５
〜１０リットル程度である。上述の送風口（ノズルの先
端開口２４ａの幅は、約０．５〜２ｍｍで、長手方向に
渡って均一に形成されている。送風ノズル２４の先端位
置は、図１に示すように、感光ドラム１と帯電ローラ１
０の最近接部から上流側に約５ｍｍ程度の距離をおいて
設定されている。

【００２２】また感光ドラム１と帯電ローラ１０の最近
接部から下流側には、図１に示すように、吸引ノズル２
７が設置されている。吸引ノズル２７には、吸引ダクト
を介して吸引ファン（いずれも不図示）が連結されてい
る。吸引ノズル２７は、帯電ローラ１９表面に空気流を
通過させることで空隙Ｈ中や帯電ローラ１０表面に付着
していた転写残りトナーや転写紙の成分を、送風された
空気とともに吸引する構成にしている。

【００２３】図５は、本実施例のシーケンスを示してい
る。メインスイッチをオンするのとほぼ同時に送風ファ
ン２６、吸引ファン（不図示）を作動する。定着ヒータ
（ハロゲンヒータ）８が定着可能温度に近くなったと
き、感光ドラム（同図および図４では「感光体」として
示す）１が前多回転を開始し、ウエイトアップする。コ
ピースイッチのオンで一次帯電等の所定の前回転シーケ
ンスが始まり、画像部の一次帯電を始める直前に送風フ
ァン２６、吸引ファンを停止する。また、前記画像部の
一次帯電が終了した直後に送風ファン２６、吸引ファン
を作動させる。

【００２４】なお、本実施例では感光ドラム１は、直径
３０〜１２０ｍｍ程度のアモルファスシリコン感光体を
使っているが、これに代えてセレン、ＯＰＣ等の感光体
を用いることももちろん可能である。〈実施例２〉次に本発明の実施例２を説明する。

【００２５】図６は帯電部材として、固定された帯電プ
レート２８を用いたものである。構成は厚さ２〜３０ｍ
ｍ、感光ドラム１の回転方向の幅が３〜５０ｍｍのアル
ミニウム、ステンレス等の導電性基体に、感光ドラム１
側に表面層として、材質がＰＴＦＥ（ポリテトラフルオ
ロエチレン）等で、常温常湿（２３℃、６０％）下での
体積抵抗率が１００ボルト印加時で１０⁵ 〜１０⁷ Ω・
cm程度、表面抵抗率が１００ボルト印加時で１０⁵ 〜１
０⁷ Ω・cm程度のものを使用している。

【００２６】この帯電プレート２８の長手方向両端にあ
るスペーサ（不図示）を感光ドラム１表面に突き当てる
ことで、感光ドラム１との空隙Ｈの最近接部の距離を４
０μｍ程度に設置している。画像形成時には帯電プレー
ト２８の電極部に導電性基体に直流の１０００〜２００
０Ｖ程度または、１８００〜２５００Ｖ程度の振幅の交
流を重畳した、４００〜８００Ｖ程度の直流電圧を印加
し、画像形成と画像形成の間のタイミングで、帯電プレ
ート２８の表面に付着した、クリーニング部からのすり
抜けたトナーや紙粉を感光ドラム１方向に戻すために、
直流のマイナス６００Ｖ程度を印加している。

【００２７】２４は送風ノズル、２７は吸引ノズルで、
実施例１と同様に空隙Ｈを挟んで感光ドラムの進行方向
上流側から下流側に装置本体外部からの清浄な空気を通
過させている。

【００２８】図４は、本発明の他のシーケンスを示すも
ので、メインスイッチのオンとほぼ同時に定着ヒータ８
が点灯し、定着ヒータ８が定着可能温度に近くなったと
き、感光ドラム１が前多回転を開始し、ウエイトアップ
する。コピースイッチのオンで一次帯電等の所定の前回
転シーケンスが始まると同時に、送風ファン２６、吸引
ファンの作動を開始し、その後コピー終了近くまで作動
を継続させ、送風ファン２６、吸引ファン停止のタイミ
ングは、一次帯電を終了直後にしている。帯電中に空隙
Ｈに送風を行う場合、風量が多すぎると、放電で生成し
たイオンが拡散され、帯電を不均一にすることがあるの
で、帯電ムラが発生しない程度の風量に設定する。〈実施例３〉図７に、本発明の実施例３を示す。本実施
例では、帯電プレート２８を縦方向に貫通する風路を設
けている。すなわち、風路を帯電プレート２８と一体的
に設けている。本実施例ではアルミ基板と表層中に空洞
を設けることにより、風路および送風ノズル２４、吸引
ノズル２７を構成し、それぞれ送風ダクト２５、吸引ダ
クト２９を通して送風、吸引を行っている。

【００２９】本発明は帯電電圧を印加していないときに
送風部材を作動させるシーケンスであれば、そのまま一
次帯電部材以外の、例えば現像後転写前の像担持体に対
して帯電を行う帯電部材に適用することも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
像担持体表面と帯電部材の帯電面との間に形成される空
隙の最近接距離を５〜２００μｍに設定するとともに、
この空隙に送風手段により空気の流れを形成することに
より、帯電時に発生する放電生成物やトナー等の付着物
が、帯電部材に付着するのを防止して、画像ボケ、画像
流れ、画像ムラを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の帯電ローラおよび感光ドラム付近の
概略構成を示す縦断面図。

【図２】本発明を適用した画像形成装置の概略構成を示
す縦断面図。

【図３】送風ファン、送風ノズル、送風ダクトの構成を
示す斜視図。。

【図４】画像形成装置の動作シーケンスを示す図。

【図５】画像形成装置の他の動作シーケンスを示す図。

【図６】実施例２の帯電ローラおよび感光ドラム付近の
概略構成を示す縦断面図。

【図７】実施例３の帯電プレート、送風手段の構成を示
す縦断面図。

【符号の説明】

１像担持体（感光ドラム）１０帯電部材（一次帯電ローラ）１９導電性基体２０表面層２１帯電ローラ清掃部材２３一次帯電電源２４送風ノズル２５送風ダクト２６送風ファン２７吸引ノズル２８帯電プレート２９吸引ダクトＨ空隙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動可能な像担持体の被帯電面に対して
近接配置された帯電面を有する帯電機構において、前記被帯電面と帯電面との間に構成されるとともに、５
〜２００μｍの距離に設定された最近接部を有する空隙
と、該空隙に電界を発生させる電圧発生手段と、前記空隙に向けての気流を形成する送風手段とを備え
る、ことを特徴とする帯電機構。
【請求項２】前記送風手段は、外部の清浄な空気によ
って、前記気流を形成する、ことを特徴とする請求項１記載の帯電機構。
【請求項３】前記被帯電面の移動方向についての上流
側から下流側に向けて前記空隙を通過する気流を形成す
る、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の帯電機
構。
【請求項４】前記帯電部材が、現像後転写前の像担持
体に対して帯電を行う、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記
載の帯電機構。