JPH09127768A - 帯電装置 - Google Patents
帯電装置Info
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- JPH09127768A JPH09127768A JP28209395A JP28209395A JPH09127768A JP H09127768 A JPH09127768 A JP H09127768A JP 28209395 A JP28209395 A JP 28209395A JP 28209395 A JP28209395 A JP 28209395A JP H09127768 A JPH09127768 A JP H09127768A
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Abstract
る環境下であっても安定しておこなうことのできる帯電
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 帯電ローラ4のクリーニングを行うクリ
ーニングローラ5を導電性の弾性ローラで形成し、該ク
リーニングローラを接地するとともに、帯電ローラとの
当接位置で順方向に回転する方向に、前記弾性ローラを
駆動回転させ、更に前記接触位置における弾性ローラの
周速を帯電ローラの周速より大になるよう弾性ローラの
回転数を設定した構成とする。
Description
いた、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機器に於い
て、帯電ローラを感光体表面に当接させる事により、帯
電処理を行う帯電装置に関する。
置に於ける感光体等の被帯電体に対して帯電処理を行う
手段として、コロナ放電を利用したスコロトロン方式が
一般的に採用されてきた。このスコロトロン方式は被帯
電面を均一に帯電させるために非常に有効な手段である
が、高圧電源を必要とし、コロナ放電によって多量のオ
ゾンを発生させるため、画像形成に対する影響もさるこ
とながら、人体への影響も懸念されている。
代わって、オゾンの発生が少なく、比較的低電圧でも所
定の電位を得ることのできる接触帯電方式が注目されつ
つある。この接触帯電方式は、バイアス電圧を印加した
帯電部材を被帯電体に直接当接させた上、相対的に移動
させ、これによって被帯電面を所定の電位に帯電する方
式で、該帯電部材として弾性ローラを用いたものが一般
的である。
式は有用な帯電手段であるが、帯電部材が初期の段階で
汚染されてしまうという被帯電面に接触しているが故の
欠点を抱えているため、長期にわたって、帯電装置を利
用するためには何らかの対策が必要となってくる。例え
ば、クリーニングブレードの潤滑剤として使用されてい
るポリフッ化ビニリデンや、クリーニングブレードをす
り抜けてくるトナーなどの高抵抗の異物が帯電部材に付
着するとその部分に帯電不良が生じ、縦スジなどの画像
不良が発生する。あるいは、紙粉等の低抵抗の異物が付
着した場合は高湿下での異常放電や、画像流れの原因と
なる。また、これらの異物が長期にわたって帯電部材に
付着したまま存在すると、経時的に帯電部材やドラム表
面に傷を付けることとなり、スジ状の画像欠陥が発生し
てしまう。従って、長期にわたって帯電装置を使用する
場合、帯電部材の効果的なクリーニングが常に不可欠な
ものとなってくる。
行う場合には帯電部材にクリーニングブレード等のクリ
ーニング部材を当接させて摺擦させながらクリーニング
を行うため、特に低温環境において帯電部材の表面,ク
リーニング部材が摩擦帯電し易く、トナーや紙粉等の帯
電粒子が吸着してクリーニング性能の低下が問題となっ
ていた。
ので、本発明の目的はいかなる環境下であっても帯電ロ
ーラのクリーニングを安定して行う事のできる帯電装置
を提供することを目的とする。
ために本発明は、回転駆動する感光体に当接して従動回
転を行う帯電ローラと、該帯電ローラの帯電面に弾性的
に当接させ、回転駆動させることにより前記帯電面をク
リーニングするクリーニングローラとを備えた帯電装置
において、前記クリーニングローラは金属コアの周囲を
弾力性のある導電性部材で包被して、前記金属コアから
前記導電性部材を介して電気的に接地して構成するとと
もに、互いに回転する前記帯電ローラと前記クリーニン
グローラとの当接位置で一定の周速差を有するように前
記弾性ローラの回転駆動を制御した構成とする。
に接地して構成することによって、帯電ローラの外周面
を摺擦したときに生じる摩擦帯電を抑えることが出来
る。また、クリーニングローラの周速が帯電ローラの周
速より大きく設定し、帯電ローラを安定して回転させる
ため帯電ローラと弾性部材との周速比はできるだけ小さ
い方がよく2未満であるのが望ましい。さらに、クリー
ニングローラの回転方向は帯電ローラの回転に極度の負
荷をかけないために、帯電ローラの回転方向に対して順
方向でなければならない。
設定するとともに、前記帯電ローラから定電圧制御によ
り感光体に帯電させることで、感光体により一定の帯電
量が得られる。導電性部材の材料については、導電処理
された発泡ポリウレタン等のスポンジ材が好適で、トナ
ー等の付着物を効率的にクリーニングするには、1イン
チ当たりのセル数が20〜60個の範囲が適当であり、
前記セル数の多いものを使用すると、かき取った異物を
弾性部材の中に取り込むことが出来ず、弾性部材の表面
に残った異物が帯電ローラに擦り付けられてかえって逆
効果となる。したがって、この弾性部材を長期わたって
安定して使用する場合には、かき取った異物を蓄え込む
空間の多い、前記セル数の少ないもの(20〜40個)
を使用するのがより好ましい。
抗値を108 Ω以下に設定し、該スポンジローラを接地
することによって、帯電ローラ表面の摩擦帯電を抑制
し、さらには帯電したトナーやその他の帯電した微粒子
が帯電ローラの外周面へ静電吸着することを抑制すると
ともに、ローラ状に形成したスポンジローラを帯電ロー
ラの外周面に圧接し、スポンジの骨格がスポンジローラ
と帯電ローラの周速差によって帯電ローラ表面の異物を
かき取り、さらに、それをスポンジのセル内に蓄え込む
ことによって、帯電ローラの表面に付着する異物を確実
に除去するとともに帯電ローラに再付着することが防止
できる。
施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載
されている機構部品の寸法、材質、形状、その相対配置
などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲
をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎ
ない。
特にプリンタの感光体ドラム1周辺のプロセスユニット
の基本構成図を示し、ドラム回転方向(時計回り)に沿
ってLEDユニット8、現像ユニット60、転写ローラ
7、クリーニングブレード3、イレーサからなる除電手
段2、帯電ローラ4が配置され、周知の様に除電手段2
により除電後、帯電ローラ4により均一帯電された感光
体ドラム1上にLEDユニット8により露光潜像が書込
まれ、該露光潜像を反転現像にて現像ユニット60でト
ナー像に顕像化し、該トナー像を転写ローラ7にて記録
媒体10に転写した後、クリーニングブレード3にて残
留トナーを除去する。そして前記クリーニングブレード
3にて除去された残留トナーは不図示のスクリューによ
り廃トナーボトル(不図示)に収容される。
る。感光体ドラム1は直径が30φで帯電極性が負極性
のOPCドラム(有機光導電体)を用い、不図示のモー
タにより矢印方向に所定周速で回転可能に構成されてい
る。そして前記感光体ドラム1の感光体層の膜厚(GG
L,CTL等の総厚さ)を25μmに設定するととも
に、CTL層に粘弾性特性の高い感光体を用いている。
又該感光体の塗工表面は凹凸を規制した欠陥レス感光体
を用いるのがよい。
D素子を配列したLEDヘッドと集束レンズからなり、
画像情報に対応した露光潜像を感光体ドラム1上に書込
み可能に構成する。
らなる複数成分現像剤が収納された現像容器61と不図
示の固定磁石集成体が収納された現像ローラ62からな
り、該ローラ62に例えば−350〜−450Vの直流
現像バイアスVgを接続して、低い電界で反転現像を行
うように構成する。そして前記キャリアは、バインダ樹
脂中に磁性体が均一分散されてなるキャリア母粒子の表
面に導電性微粒子が固定されて構成されたものを用い、
その磁力は、5kOe(エルステッド)の磁場での最大
磁化が55〜80emu/g、キャリアの平均中心粒度
は35μmで特に35μm以下の粒子を15wt%以上
含む粒径分布の現像剤を用いる。又トナーは通常の高抵
抗若しくは絶縁性トナーが用いられ、例えば、バインダ
ー樹脂、着色剤、電荷制御剤、オフセット防止剤など
に、磁性体を添加してその平均中心粒度は5〜15μm
前後の磁性トナーとして構成し上記のキャリアとトナー
との適正混合比を例えば85〜90:15〜10重量%
に設定する。
以下の導電性弾性ローラ、具体的にはウレタンゴムロー
ラを用い、転写バイアス70を感光体1の表面電位及び
トナー像電荷の極性と逆極性の+250V〜2000V
に設定する。
1により囲繞されており、先端が断面楔状の板状のポリ
ウレタンエラストマー材を不図示の支持部材に取付け
て、その先端角部が感光体ドラム1にほぼ線接触にて当
接するように配設する。
従動回転しながら6φのステンレス製中実シャフトから
なるローラ軸41周囲に、導電成分を添加し抵抗率を1
07Ω・cm以下に設定したポリウレタンゴム42を成
型し、12φのローラ状に成型したもので、表面にナイ
ロン樹脂コーティングを実施して形成される。尚、ロー
ラ表面粗さはRz<7μm、好ましくは4〜6μmに設
定している。
ゴム42は、分子量分布や架橋度を異ならせ、そのゴム
層のゴム硬度をAsker−C測定で40〜50°の範
囲に設定する。そして表層のゴム層が前記ゴム硬度範囲
にあるならば、必要に応じて前記帯電ローラ4のゴム層
42の表面層を硬化処理をしてもよく、又前記ポリウレ
タンゴム42を帯電ローラ軸41からゴム表面層に向け
半径方向に分子量分布や架橋度を変化させてもよい。
ンジローラからなるクリーニングローラ5が接触配置さ
れている。クリーニングローラ5には、金属ローラ軸
(金属コア)52の周囲に導電処理された発泡ウレタン
のスポンジ(導電性部材)51を円筒状に被覆して形成
したものであり、該クリーニングローラ5の直径を帯電
ローラ4の直径より僅かに大の12.5φに設定してい
る。発泡ウレタンの導電処理の仕方としてはカーボンを
付与して抵抗値を調整してを行うとよいがこれに限定さ
れることはない。又、この導電性部材の抵抗率を、10
6 〜108 Ω・cmに設定し、金属ローラ軸52を接地
し帯電ローラ表面が摩擦帯電する事を防止する。
の付着物を効率的にクリーニングするために1インチ当
たり20〜60個のセル数が形成されている。この場
合、前記セル数の多いものを使用すると、かき取った異
物を弾性部材の中に取り込むことが出来ず、弾性部材の
表面に残った異物が帯電ローラに擦り付けられてかえっ
て逆効果となる。したがって、この弾性部材を長期に亘
って安定して使用する場合には、かき取った異物を蓄え
込む空間の多い、前記セル数の少ないもの(20〜40
個)を使用するのがより好ましい。
ローラ4の背面側周囲は、図1に示すように回収容器4
0により囲繞され、前記クリーニングローラ5を周速差
をもって回転する事により、発泡ウレタンのスポンジの
骨格がスポンジローラ5と帯電ローラ4の周速差によっ
て帯電ローラ4表面の異物を掻き取り、それをスポンジ
内のセル内に蓄える事により帯電ローラ4表面に付着す
る異物を確実に除去し得る。しかも低温環境のような摩
擦帯電し易いところでもクリーニングローラ5が導電性
部材でしかも接地されているため帯電ローラ4の表面及
びクリーニングローラの表面に摩擦帯電されることがな
い。
回路の構成を示し、30は1200Vの直流電圧Vを電
圧調整回路に供給する高圧電源回路、31は電圧調整回
路で、該回路31は夫々帯電バイアス電圧と現像バイア
ス電圧を調整する為の組立調整ボリュームとユーザ調整
ボリュームを具え、該ボリュームにより調整された帯電
バイアスVtを補正抵抗を介して帯電ローラ5のローラ
軸に、又現像ローラ62に現像バイアスを夫々印加して
いる。この場合帯電バイアスは−800〜−1000V
の直流電圧が帯電ローラ4に印加され、常に一定の電圧
が印加される定電圧制御を行う構成にしているので、定
電流制御に比べて帯電ローラ、クリーニングローラ等の
負荷変動は加わらない。現像バイアスは−350〜−4
50Vの直流電圧が帯電ローラ4に印加され、約170
〜173μmの現像電流が流れるように構成する。
成を示し、モータMの軸歯車M1より中継歯車59を介
して感光体ドラム1の軸歯車1Aに伝達した後、該軸歯
車1Aに帯電ローラ4の軸歯車4Aを噛合して、該帯電
ローラ4が感光体ドラム1の回転に従動して同期回転す
るように構成している。又クリーニングローラ5の軸歯
車5Aは中継歯車58、58を介してモータMの軸歯車
M1に噛合している。そしてこの場合前記クリーニング
ローラ5の回転方向は帯電ローラ4との接触位置で該帯
電ローラ4に対し順方向(フォワード方向)の回転方向
になるように歯車数を設定するとともに、該クリーニン
グローラ5と帯電ローラ4間の周速を異ならせ、相対的
周速差を1.1以上2未満、好ましくは1.1〜1.5
の範囲に設定するのがよい。1.1以下であると感光体
1に従動回転をしている帯電ローラ4に負担をかけるた
めであり、2以上を越えるとクリーニングローラ5の駆
動機構に負担をかけるばかりか帯電ローラ4の摩擦帯電
を促してしまう結果好ましくないからである。従ってク
リーニングローラ5が帯電ローラ4に対しフォワード回
転、即ち帯電ローラ4の時計方向に対し反時計方向の回
転方向に設定するには、2つの中継歯車58、58を介
在させ、その直径比を調整する事により、前記相対的周
速差を1.1〜1.5の範囲に設定している。
ドラム支持枠20に凹設したガイド溝20Aに前記帯電
ローラ軸41を嵌合させ、そして、前記ローラ軸41両
端部にスプリング49を利用して感光体ドラム軸1a中
心に向けて可動に圧力を付勢する。尚、本実施例は帯電
ローラ4の長さを226mm、該ローラ端よりバネ圧接
位置までの距離を7.2mmに設定し、A4サイズの記
録紙が帯電可能に構成している。一方、クリーニングロ
ーラ5と帯電ローラ4は帯電ローラ4の回収容器40の
ハウジングにより両者間の間隔が一定になるように制御
されている。この結果帯電ローラ4にはクリーニングロ
ーラ5のスポンジ層51が常に所定ニップで且つその接
触圧もほぼ一定して圧接し、該クリーニングローラ5が
帯電ローラ4に印加される荷重がゼロになるようにして
いる。この結果クリーニングローラ5の荷重は感光体ド
ラム1には印加されず、スプリング49の荷重のみで前
記帯電ローラ4の感光体ドラム1側への総圧が決定され
る。そして本実施例は前記スプリング49の荷重を、帯
電ローラ軸41端側で感光体ドラム側への総圧が250
〜600g、具体的には300gになるように設定して
いる。又クリーニングローラ5と帯電ローラ4間の間隔
は、10〜11mm、好ましくは10.5mm、そして
クリーニングローラ5を構成するスポンジ層51の圧縮
量が0.5〜1.5mm、好ましくは1mmに設定す
る。
ニングローラ5と帯電ローラ4をフォワード回転に設定
しつつ、その周速比1(帯電ローラと同期回転),1.
1,1.5,3と、夫々異ならせて、それぞれ2万枚づ
つ印字率5%で画像形成を行った。
5に導電処理された発泡ウレタンからなる多孔質のスポ
ンジ層51を用い、該スポンジ層51外周面のセル数が
40個/1インチに設定している。
速比1のもの(比較例1)は、画像形成後1000枚程
度から画像に黒筋が発生し始め、2万枚印刷までにその
黒筋が更に増加し、印刷後に帯電ローラを分解してみる
と帯電ローラに異物付着等の汚染が生じていた。
のもの(実施例2)は、いずれも2万枚印刷後において
も極めて鮮明な画像を得る事が出来、又帯電ローラを分
解してみるとその表面は極めてきれいであった。 更に
周速比が3のもの(比較例2)は画像形成当初より僅か
な濃度むら等の乱れが生じていたが、2万枚印刷後にお
いてもその乱れの増加は余り見られなかった。又帯電ロ
ーラを分解してみるとその表面はきれいであった。
いて、スポンジ層42表面のセル数が10/1インチ
(比較例3)、60/1インチ(実施例3)、及び10
0/1インチ(比較例4)に夫々設定したクリーニング
ローラを用いて、それぞれ2万枚づつ印字率5%で画像
形成を行った。
10000枚前後より小さな黒筋が生じ、2万枚印刷後
において、僅かな縦筋が目視にて確認できるほど増加し
ていた。又帯電ローラを分解してみるとその表面に異物
の付着が見られた。
万枚印刷後において画像の乱れは確認できなかったが、
帯電ローラを分解してみるとその表面に僅かに異物が付
着していた。
いては6000枚前後より僅かな縦筋が発生し、2万枚
印刷後において縦筋が目視にて確認できるほど増加して
いた。又帯電ローラを分解してみるとその表面に異物が
多数付着していた。
数は、20〜60個/1インチ、好適には20〜40個
/1インチが好ましいことがわかった。
い、帯電ローラ4の両端に印加するスプリング49のバ
ネ圧を200g(比較例5)、300g(実施例2)、
700g(比較例6)と異ならせ帯電状態を確認したと
ころ、バネ圧が200gの比較例3では帯電むらが生
じ、又バネ圧が700gでは帯電ローラ4の両側の電圧
が中央部より高くなり、やはり軸方向における帯電むら
が生じる。
電部材のクリーニング部材に導電性弾性部材を用い、該
導電性弾性部材を接地し、ローラ状に形成された該導電
性弾性部材を帯電部材の帯電面に当接させ、駆動装置を
もって帯電ローラとクリーニングローラの間に周速差を
発生させながら帯電面を常に摺擦する事によって、いか
なる環境下においても帯電ローラの外周面の付着物を確
実に除去することができ、画像欠陥や帯電ローラの傷の
発生を低減することができる。さらに、帯電ローラの傷
の発生を抑えることによって帯電装置の耐久性を極端に
向上させることができる。
である。
構成を示す。
成を示す。
Claims (5)
- 【請求項1】回転駆動する感光体に当接して従動回転を
行う帯電ローラと、 該帯電ローラの帯電面に弾性的に当接させ、回転駆動さ
せることにより前記帯電面をクリーニングするクリーニ
ングローラとを備えた帯電装置において、 前記クリーニングローラは金属コアの周囲を弾力性のあ
る導電性部材で包被して、前記金属コアから前記導電性
部材を介して電気的に接地して構成するとともに、 互いに回転する前記帯電ローラと前記クリーニングロー
ラとの当接位置で一定の周速差を有するように前記弾性
ローラの回転駆動を制御したことを特徴とする帯電装
置。 - 【請求項2】前記クリーニングローラの周速が前記帯電
ローラの周速より大きく、前記弾性部材と前記帯電ロー
ラの周速の比を2未満に設定したことを特徴とする請求
項1記載の帯電装置。 - 【請求項3】前記帯電ローラの回転方向に対して前記ク
リーニングローラの回転が順方向であることを特徴とす
る請求項1記載の帯電装置。 - 【請求項4】前記導電性部材の抵抗値を108 Ω以下に
設定するとともに、前記帯電ローラから定電圧制御によ
り感光体に帯電させることを特徴とする請求項1記載の
帯電装置。 - 【請求項5】前記導電性部材に多孔質のスポンジ材を用
い,該スポンジ材のセル数が1インチあたり20個以上
60個以下の範囲であることを特徴とする請求項1記載
の帯電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28209395A JP3261027B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 帯電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28209395A JP3261027B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 帯電装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09127768A true JPH09127768A (ja) | 1997-05-16 |
JP3261027B2 JP3261027B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=17648037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28209395A Expired - Lifetime JP3261027B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 帯電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3261027B2 (ja) |
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JP3261027B2 (ja) | 2002-02-25 |
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