JPH08248735A - 接触帯電装置 - Google Patents

接触帯電装置

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JPH08248735A
JPH08248735A JP5474395A JP5474395A JPH08248735A JP H08248735 A JPH08248735 A JP H08248735A JP 5474395 A JP5474395 A JP 5474395A JP 5474395 A JP5474395 A JP 5474395A JP H08248735 A JPH08248735 A JP H08248735A
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JP
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charging
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charged
charging device
voltage
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JP5474395A
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Masahide Hirai
政秀 平井
Takuji Shibuya
卓史 渋谷
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触帯電系に帯電部材を用いた系において発
生する、高温高湿下での朝一黒スジと、帯電音の問題を
解決した帯電装置の提供を目的としている。 【構成】 外部より電圧を印加した帯電部材6を被帯電
体8に接触させて被帯電体表面を帯電する接触体電装置
1において、前記帯電部材6の被帯電体8と接触する表
層部4に滑り性と抵抗安定性を付与する物質を分散・混
入した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、帯電装置に係り、詳し
くは外部より電圧を印加した帯電部材を感光体当の被帯
電体に当接させて被帯電体または転写材を帯電あるいは
除電する接触帯電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真においては、帯電装置と
して、コロナ帯電器が使用されてきた。しかしながら、
高電圧を必要とする、人体に有害なオゾンを発生する、
コロナワイヤの清掃手段を必要とするなどの問題点が生
じていた。これに対し、近年、帯電ローラ(特開昭56
−91253号公報)、あるいは帯電ブレード(特開昭
56−194349号公報、同60−147756号公
報)を用いた接触帯電方式が提案されている。これは、
低圧プロセスで大きな電源を必要としない、オゾンをほ
とんど発生しないなどの利点が証明されている。
【0003】上記の接触帯電装置による帯電のメカニズ
ムは、帯電装置による被帯電体への電荷の注入よりも、
帯電部材と被帯電体との間のギャップの放電によるもの
の方が支配的であることが確認されている。
【0004】従って、帯電開始電圧以上の直流電圧を帯
電部材に印加することで、放電を生じさせ、被帯電体を
帯電することが可能である。
【0005】また、目標帯電電位に相当する直流電圧
に、交流電圧を重畳したものを印加することによって帯
電の均一化をはかることも可能である。
【0006】詳しくは、特開昭63−149669号公
報に開示されるように、直流電圧を帯電部材に印加した
時の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する交
番電界を帯電部材と被帯電体との間に形成することで、
被帯電体の帯電を均一にすることができる。
【0007】この上記接触帯電装置の中で、帯電ローラ
の帯電部材は導電性の材料で構成されており、給電部材
である芯金の周囲に均等に構成しなければならず、また
帯電ローラ1本を製造するのでの工程には前記芯金の加
工から始まり、芯金と帯電部材との接着、帯電ローラの
表面性や径を整えるための研磨等、部品点数や加工の手
間などが多くあり、コストアップにつながっている。こ
れに比べ帯電ブレードは非常に構成が簡単であり低コス
トである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、帯電ブ
レードには、反転現象系においては高温高湿下における
朝一黒スジと呼ばれる問題点が発生している。
【0009】高温高湿下での朝一黒スジは、帯電部材で
ある帯電ブレードが常に感光体表面に当接しているため
に、画像形成工程時に感光体表面に付着した残留トナー
がクリーニング部材によって十分に除去しきれず、その
まま帯電ブレードに付着してしまうことにより生じる現
象である。付着物としては残留トナーの他に、転写材と
しての紙による紙粉、帯電時の放電による放電生成物
(NOx等)が知られている。
【0010】これらの異物が画像形成工程を継続するに
従って帯電ブレードと感光体表面との間に蓄積されてし
まう。画像形成工程が連続して継続されている間は問題
ないが、高温高湿下で画像形成が終了し、一晩放置され
た場合には(6〜8時間程度)帯電ブレードの付着異物
は十分に水分を吸収していて抵抗値が下がるために、ま
た付着異物が帯電ブレードに吸着した状態になるため
に、帯電ブレードに異物が付着している部分と付着して
いない部分とで帯電ムラが生じ、帯電部材の長手方向に
垂直な方向に十分に帯電されていない部分が黒スジとい
う画像になって現れてくる(なお、帯電ローラの場合で
も、ローラの付着物による周期的な画像ムラが生じるこ
とがある。)。
【0011】また、同時に、接触固定系の帯電装置の場
合、帯電音という問題も生じている。これは、帯電装置
に印加する電圧がAC成分を含むと、帯電部材と被帯電
部材の間に振動電界が形成され、これによって両者が振
動を起こすことで発生したり、あるいは帯電部材と被帯
電部材の間の摩擦とAC印加の影響によって発生したり
するものである。
【0012】本発明は、接触帯電系に帯電部材を用いた
系において発生する、高温高湿下での朝一黒スジと、帯
電音の問題を解決した帯電装置の提供を目的としてい
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、外部より電圧を印加した帯電
部材を被帯電体に接触させて被帯電体表面を帯電する接
触帯電装置において、前記帯電部材の被帯電体と接触す
る表層部に滑り性を付与する物質を分散・混入したこと
を特徴としている。
【0014】また、本発明は、外部より電圧を印加した
帯電部材を被帯電体に接触させて被帯電体表面を帯電す
る接触帯電装置において、前記帯電部材の被帯電体と接
触する表層部に滑り性を付与する物質を含む樹脂をコー
ティングしたことを特徴としている。
【0015】また更に、本発明は、外部より電圧を印加
した帯電部材を被帯電体に接触させて被帯電体表面を帯
電する接触帯電装置において、前記帯電部材の被帯電体
と接触する表層部に滑り性を付与する物質をその粒子が
表面から露出するように埋め込んだことを特徴としてい
る。
【0016】なお、前記滑り性を付与する物質は、抵抗
安定性をも付与する性質も備えていることが好ましい。
【0017】更に、前記滑り性を付与する物質は、球形
シリコーン、MoS2 、BN、BaTiO3 等を用いる
ことが望ましい。
【0018】そして、前記接触帯電装置の接触方法は、
固定系であることを特徴としている。
【0019】
【作用】本発明は、上述のように構成されているので、
帯電部材の被帯電体と接触する表層部が滑り性を有する
ので、残留トナー等が付着しにくく、高温高湿下で一晩
放置された場合でも朝一黒スジが生じにくい。
【0020】また、同時に、抵抗安定性を有するので、
駆動時の帯電音を減少させることを可能にしている。
【0021】
【実施例】
(実施例1)図1は、本発明の接触帯電装置の実施例1
の概略断面図である。また、図2はその装置を装着した
画像形成装置の断面図である。
【0022】接触帯電装置1は、導電性基体2を抵抗層
5により覆設された構造を有する帯電部材6と電源7と
から構成され、前記抵抗層5は最表面層の第1抵抗体層
4と下層の第2抵抗体層3で構成されている。また、ド
ラム状電子写真感光体である感光ドラム8は、R方向に
回動可能な感光ドラム基体10に、OPC、アモルファ
スシリコン、セレン、酸化亜鉛などの感光体9を覆設し
た構造をしている。
【0023】なお、前記感光体9はドラム状に限らずベ
ルト状もしくはシート状であってもよい。
【0024】帯電部材6は感光体9に当接し、また電源
7を介して感光体9と接続されて電気回路が構成されて
いる。該電源7により、接触帯電装置1と感光体9との
ニップ部11が帯電し、該ニップ部11を感光体9の表
面が順次に通過するので感光体9全体が帯電される。そ
の後、図2に示すようにレーザー光Lで露光して潜象を
形成し、次に現像器12で現像し、転写部では転写ロー
ラ15で転写材に転写し、定着器14で熱定着する。
【0025】一方、感光体9は転写後、クリーナ13で
クリーニングされ、次回の画像形成に備える。
【0026】ここで、帯電部材6は、導電性基体2とし
て金属板からなる電極に、第2抵抗体層3の一例とし
て、導電性を付与しかつ抵抗値を制御する目的でチタン
酸カリウムウィスカー(大塚化学製デントール)を分散
した4mm厚のウレタンスポンジを導電性の接着材で貼
付し、さらに第2抵抗体層3の電極2とは反対側の外側
に第1抵抗体層4を貼付して構成したブレード形状を有
している。
【0027】なお、第1抵抗体層4は100μmのシー
ト状PVdFにチタン酸カリウムウィスカーを分散して
あるものである。
【0028】また、安定して、均一な帯電性能を確保す
るために、第1抵抗体層4、第2抵抗体層3の各抵抗値
はそれぞれ105 〜106 Ω/cm2 、103 〜106
Ω/cm2 とした。これは、下限以下とするとピンホー
ルリークが発生する恐れがあり、上限以上とすると帯電
不良となり易くまた高圧が必要となってくるためであ
る。
【0029】さらに、抵抗値が(第1抵抗体層4)>
(第2抵抗体層3)という関係に制御されているものを
使用した。これは、第1抵抗体層4の抵抗値を第2抵抗
体層3のそれよりも大きくすることにより、第1抵抗体
層4から感光体9への局所的な過電流の流入を抑え均一
に帯電させるためである。
【0030】本実施例での一態様は、プロセススピード
が48mm/secで負極性の感光ドラム8を回転さ
せ、上記帯電部材6 に直流電圧−600Vに、周波数
が200Hz、ピーク間電圧が2.0kVppの交流電
圧を重畳して印加し、帯電部材6の感光体9表面への当
接圧は4Nでおこなった。
【0031】表1は、図1の第1抵抗体層4のシート形
成時に、潤滑剤として球形シリコーン(東芝シリコーン
製トスパル)、MoS2 、BN、BaTiO3 をそれぞ
れ個別に分散混入した場合の帯電音と朝一画像の評価で
ある。また、潤滑剤の粒径は0.05〜20μm、好ま
しくは0.05〜10μmとする。0.05μm以下だ
と潤滑剤に限界を生じ、20μm以上にすると帯電ムラ
が生じスジに対する効果が減少してしまう。なお、表1
中の記号の定義は、×はNG、△は実用可、○はOKと
している。また、これは表2でも用いている。
【0032】
【表1】 表1からわかるように、シート表層に潤滑剤を分散混入
してあるものの方が朝一画像、帯電音のレベルがよいこ
とがわかる。帯電音のレベルに関しては、Refシート
(シート表層に潤滑剤を混入していないもの)が60d
B程度であったのに対して、BN、BaTiO3 を分散
混入したものは50dB程度となった。
【0033】(実施例2)実施例1では、第1抵抗体層
4のシート形成時に潤滑剤としてトスパール、MoS
2 、BN、BaTiO3 等を分散混入したが、本実施例
においてはそれらを含む樹脂を溶剤に溶かして第1抵抗
体層4の表面にスプレーでコーティングした。表2はそ
の帯電音と朝一画像の評価である。この結果からわかる
ように、第1抵抗体層4にコーティングした場合の方が
より帯電音と朝一黒スジに関して効果があることがわか
った。
【0034】
【表2】 (実施例3)実施例2では、潤滑剤をスプレーで表層に
コーティングしたが、本実施例ではシートの表層に潤滑
剤となるトスパール、MoS2 、BN、BaTiO3
埋め込み表層から粒子が露出するようにした。この方法
を用いることによりスプレーによるコーティングの場合
に生じる耐久による表層コートの剥離を防ぐことができ
る。
【0035】その方法の一として、ミキシングローラ
(高温の2つのローラによって混錬、シート化するもの
で、一度シートを生成した後に、そのシートにエアーガ
ン等でコート剤を塗布し、再度ミキシングローラで表層
剤を固着させる。)によるコーティング法がある。この
方法を用いることにより表層剤が表面に埋め込まれ、耐
磨耗性が生じ、さらに表面が平滑で汚れ物質が付着しに
くい特徴がある。
【0036】(実施例4)実施例3では、潤滑剤となる
トスパール、MoS2 、BN、BaTiO3 などを埋め
込み表層から粒子を露出される方法としてミキシングロ
ールを用いたが、本実施例ではプレス法(高温のプレス
機によりシートを生成し、そのシートにエアーガンなど
でコート剤を塗布し、再度プレスして表層コート剤を固
着させる方法)によりコーティングを施した。この方法
を用いることにより、より均一性のあるコーティングが
得られ、さらに生産性も向上した。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は接触帯電
系(ローラ帯電も含まれるが、主には固定系ブレード帯
電)の帯電装置の問題となっていた付着物の吸湿による
帯電不良による黒スジ及び帯電音を、特に大きな機構を
必要とせずに、帯電部材表層に、球形シリコーン、Mo
2 、BN、BaTiO3 などの潤滑性のある粒子を分
散し混入、あるいはシート表面にまぶして表面に粒子を
露出させることでいかなる環境下、特に高温高湿下にお
いても常に良好な画像品質を維持しさらに帯電音も減少
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を説明する接触帯電部材の概略
構成図である。
【図2】本発明の実施例を説明する画像形成装置の概略
構成図である。
【符号の説明】
1 接触帯電装置 2 導電性基体 3 第2抵抗体層 4 第1抵抗体層(表層部) 5 抵抗体層 6 帯電部材 7 電源 8 感光ドラム 9 感光体 10 ドラム基体 11 ニップ部 12 現像器 13 クリーナー 14 定着器 15 転写ローラ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部より電圧を印加した帯電部材を被帯
    電体に接触させて被帯電体表面を帯電する接触体電装置
    において、 前記帯電部材の被帯電体と接触する表層部に滑り性を付
    与する物質を分散・混入したことを特徴とする接触帯電
    装置。
  2. 【請求項2】 外部より電圧を印加した帯電部材を被帯
    電体に接触させて被帯電体表面を帯電する接触帯電装置
    において、 前記帯電部材の被帯電体と接触する表層部に滑り性を付
    与する物質を含む樹脂をコーティングしたことを特徴と
    する接触帯電装置。
  3. 【請求項3】 外部より電圧を印加した帯電部材を被帯
    電体に接触させて被帯電体表面を帯電する接触帯電装置
    において、 前記帯電部材の被帯電体と接触する表層部に滑り性を付
    与する物質をその粒子が表面から露出するように埋め込
    んだことを特徴とする接触帯電装置。
  4. 【請求項4】 前記滑り性を付与する物質は、抵抗安定
    性をも付与する性質も備えたことを特徴とする請求項1
    〜3いずれか1項記載の接触帯電装置。
  5. 【請求項5】 前記滑り性を付与する物質は、球形シリ
    コーン、MoS2 、BN、BaTiO3 うちから選択し
    た少なくとも1からなること特徴とする請求項1〜3い
    ずれか1項記載の接触帯電装置。
  6. 【請求項6】 前記接触帯電装置の接触方法は、固定系
    であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記
    載の接触帯電装置。
JP5474395A 1995-03-14 1995-03-14 接触帯電装置 Pending JPH08248735A (ja)

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JP5474395A JPH08248735A (ja) 1995-03-14 1995-03-14 接触帯電装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009282160A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Ricoh Co Ltd 像担持体保護剤、保護層形成装置、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009282160A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Ricoh Co Ltd 像担持体保護剤、保護層形成装置、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

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