JPH0990710A - 画像形成装置の帯電装置 - Google Patents

画像形成装置の帯電装置

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JPH0990710A
JPH0990710A JP24177295A JP24177295A JPH0990710A JP H0990710 A JPH0990710 A JP H0990710A JP 24177295 A JP24177295 A JP 24177295A JP 24177295 A JP24177295 A JP 24177295A JP H0990710 A JPH0990710 A JP H0990710A
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Yoshikazu Sakaguchi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電不良や放電による白ポチや黒スジ、静電
潜像担持体の削れによる帯電特性の劣化を防ぎ印字ラン
ニングにおいても良好な帯電電位を維持できる帯電装置
を供給することを目的とする。 【解決手段】 帯電手段として回転駆動する弾性ローラ
13と、該ローラの周長よりも長めの周長を有し、弾性
ローラの外側に設けられたスリーブ状のシームレス薄膜
部材12を有することを特徴とする。また、弾性ローラ
13にシームレス薄膜部材を介して接触し、弾性ローラ
と静電潜像担持体、印字媒体の対向部において、弾性ロ
ーラとシームレス薄膜部材との間に空間部を形成すると
ともに、該空間部を覆うシームレス薄膜部材の外面を静
電潜像担持体に密着させる支持部材を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いたプリンタやファクシミリの静電潜像担持体を帯
電させる画像形成装置に関し、特にその帯電装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の電子写真プロセスを用いた画像形
成装置における静電潜像担持体の帯電には、ワイヤ電極
からのコロナ放電を用いたスコロトロンが一般的に利用
されている。しかし、スコロトロンは、コロナ放電のた
めに数KVの高電圧を電極に印加しなければならず、高
圧電源のコストが高くなるとともに、放電により発生す
るオゾンは人体や環境に悪影響を与え、静電潜像担持体
やその周囲のローラ類に損傷を与える等の問題があっ
た。これらを改善するために、静電潜像担持体に当接す
る回転ローラ状やブラシ状の帯電手段を備え、両者のニ
ップ部に帯電手段から1KV程度の低電圧を印加し、静
電潜像像担持体を帯電させるものが実施されている。こ
れらの接触帯電手段としては、EPDMのゴムローラに
金属酸化物やカーボン粉を分散し半導電性をもたせたロ
ーラ状のものやレーヨンなどの繊維にカーボンを分散さ
せ半導電性をもたせたブラシ状のものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記接触帯電方式を用
いた画像形成部材は、良好な帯電特性を得るためには静
電潜像担持体、帯電部材間の充分なニップ幅が必要とな
り、これらの間の圧接力を大きくしなければならなかっ
た。このため、静電潜像担持体や帯電部材の表面が損傷
しやすいことや、装置のトルクが大きくなるなどの欠点
があった。
【0004】ブラシやローラの接触式帯電部材では、静
電潜像担持体へ付与する帯電電荷量や帯電電位はこれら
帯電部材の抵抗値や帯電部材と静電潜像担持体間の接触
抵抗に大きく依存するが、上記抵抗値は接触面積や温湿
度といった環境の影響を受けやすく、帯電電荷量の帯電
電位は大きく変動する。また、印字に伴ってブラシやロ
ーラに静電潜像担持体の削れ粉やかぶりトナーが溜まり
印字初期と画像形成部材の寿命間近では著しく帯電能力
が異なる問題があった。
【0005】さらに、ブラシ状帯電部材の場合、回転す
る静電潜像担持体の下流方向にブラシが倒れてしまい、
印字ページ数が多くなるに従って静電潜像担持体の帯電
電位等の帯電特性が変動してしまう。また、ブラシによ
る帯電は、ブラシ一本一本の毛先や腹で静電潜像担持体
を帯電させるために、静電潜像担持体の回転方向に掃け
ムラ様の帯電ムラが生じやすく、網点画像を印字した場
合、用紙走行方向の線上の掃けムラ画像になる等の問題
があった。さらに、ブラシの毛が点が静電潜像担持体と
接しているために異常放電が発生しやすく、白ポチ画像
や過電流による静電潜像担持体の損傷やピンホールが発
生する頻度が大きかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を鑑
みてなされたものであって、静電潜像担持体に接触し、
バイアス電圧の印加によって静電潜像像担持体の表面に
電荷を付与して帯電させる帯電装置において、回転駆動
する弾性ローラと、該弾性ローラの周長よりも長めの周
長を有し、弾性ローラの外側に設けられたスリーブ状の
シームレス薄膜部材を有することを特徴とする。
【0007】また、上記構成に加え、弾性ローラにシー
ムレス薄膜部材を介して接触し、弾性ローラと静電潜像
担持体、印字媒体の対向部において、弾性ローラとシー
ムレス薄膜部材との間に空間部を形成するとともに、該
空間部を覆うシームレス薄膜部材の外面を静電潜像担持
体に密着させる支持部材を備えることによって、安定し
た空間部ができ、シームレス薄膜部材の接触圧を一定に
できる。さらに、該支持部材にクリーニング性を有する
部材を用い、シームレス薄膜部材の表面のクリーニング
を行うようにするとさらに効果的である。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。まず、図1を参照して、
本発明の実施の形態に関わる画像形成装置の全体構成に
ついて説明する。
【0009】帯電部材1は感光ドラムなどの静電潜像担
持体2に対向配置されており、静電潜像担持体2は図の
時計方向に回転駆動する構造となっている。帯電部材1
は静電潜像担持体と同方向(反時計回り)に回転駆動さ
れ、静電潜像担持体に均一に電荷を付与し、静電潜像担
持体を一定の電位になるように帯電させる。
【0010】印字媒体(紙等)領域分帯電させた後、次
の印字媒体が送られてくるまでの非通紙時(紙間)に
は、帯電部材上の汚れトナーのクリーニング、及び静電
潜像担持体上のトナーや静電潜像担持体の削れ粉が帯電
部材へ移行するのを防ぐために帯電時とは逆極性のバイ
アスが帯電部材1へ印加されるか、紙間だけ帯電バイア
スをOFFする。これは、静電潜像担持体上のカブリト
ナーや静電潜像担持体の削れ粉が正極性に帯電している
ものが多いのに対して、本実施例では、静電潜像担持体
2を負極性に帯電させ、負帯電性の非磁性トナーを使用
した反転現像法を用いたので帯電時に負極性のバイアス
を、非通紙時(紙間)には正極性のバイアスを印加する
か、カブリトナーや削れ粉が帯電部材が移行しないよう
帯電バイアスをOFFとする。
【0011】静電潜像担持体2の全面を帯電部材1によ
り均等に帯電させた後、ここでは図示していないレーザ
ー等の光源から画像データを露光し静電潜像を形成す
る。
【0012】トナーホッパ3は、静電潜像担持体2に対
向配置されトナー4を貯留する構造となっている。トナ
ーホッパ内のトナーは、撹拌部材5によって撹拌され反
時計方向に回転駆動するトナー供給部材6によって、反
時計方向に回転するトナー担持体7に供給される。トナ
ー担持体は、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金
属ローラと、その外周に設けた導電性を付与したシリコ
ーン、ニトリル・ブタジエン共重合体、ウレタンゴム等
の弾性材料からなっている。上記トナー担持体の弾性部
分は、薄層形成部材及び静電潜像担持体との接触圧を考
慮してゴム硬度がJIS A硬度計で30〜40度、さ
らに、トナー担持体の低抵抗による静電潜像担持体への
リーク、高抵抗によるカブリ等を考慮して、ローラ表面
と軸間の抵抗値が、105 〜106 Ωであることが望ま
しい。また、この実施例で用いる負帯電性のポリエステ
ル系トナーの粒径が7〜8μm程度であり、トナーを均
一に帯電させる為には、トナー担持体の十点平均表面粗
さRzは、7μm以下であることが望ましい。
【0013】トナー担持体7に供給されたトナー4は、
薄層形成部材8によって摩擦帯電及び規制され、一層程
度の均一な薄層となる。薄層形成部材8は、ステンレ
ス、リン青銅等の金属薄板のバネ材または、トナー担持
体との接触部分にシリコーンゴムを塗布したものからな
る。トナー担持体上に薄層となった帯電トナーは、トナ
ー担持体7の回転にしたがってトナー担持体7と静電潜
像担持体2の対向部分まで運ばれ、静電潜像担持体2の
表面電位とトナー担持体7に印加されているバイアス電
圧との電位差にもとずく電界により、静電潜像担持体表
面の静電潜像に移動してトナー像を形成する。
【0014】静電潜像担持体上に現像されたトナー像は
転写部材9との対向部まで運ばれ、静電潜像担持体2と
当接する転写部材9とのニップ部に紙等の印字媒体10
を通過させるととも、転写部材9は印字媒体10の裏か
らトナーと逆極性の電圧を印加し、静電潜像像担持体側
の現像トナー層を印字媒体10に移行させる。印字媒体
10への転写終了後、次の媒体が通過するまでの非転写
時には、転写部材上のトナーのクリーニング、及び静電
潜像担持体上のトナーが転写部材9へ移行するのを防ぐ
ために転写時と逆極性のバイアスを転写部材9へ印加す
る。本実施例では、負帯電性の非磁性トナーを使用した
ので転写時に正極性のバイアスを、非転写時には負極性
のバイアスを印加する。
【0015】次に、図1の画像形成装置に用いられる本
発明の実施の形態の帯電部材について図を参照して説明
する。図2は、帯電部材1を拡大した断面図である。帯
電部材1の弾性ローラ13は、ステンレス、アルミニウ
ム等の金属シャフトの外周に導電性を付与したシリコー
ン、ウレタン、ニトリル、エチレン・プロピレン共重合
体等の発泡材やゴム材を設けたものからなっている。こ
の弾性ローラは静電潜像担持体2と適当な間隔で離れて
いる。該弾性ローラに外装されたシームレス薄膜部材1
2は、弾性ローラの外周よりも長めの周長を有したもの
で、ポリアミド、PFA等のフッ素樹脂やポリウレタン
にカーボン粉、または金属酸化物を添加したシート状の
ものからなり、厚さは50〜200μm程度である。こ
こで、環境変動及びピンホール等での静電潜像担持体と
の短絡及び損傷に対応し、良好で安定した帯電効率、帯
電電位を得るための弾性ローラの体積抵抗値は、103
〜104 Ω・cm、シームレス薄膜部材の体積抵抗値は
105 〜107 Ω・cmである。
【0016】弾性ローラ13の外周に装着されたシーム
レス薄膜部材12の一部は図2に示すように、弾性ロー
ラ13に密着させるように薄膜部材の外側から支持部材
14で支持されている。支持部材14としては、クリー
ニング性を有する微細なポリエステル繊維やポリエステ
ルとポリウレタンのバインダーからなるフェルト等の弾
性を有するパッドがある。静電潜像担持体2と接触する
側のシームレス薄膜部材12の外側には支持部材が無
く、また、シームレス薄膜部材12は弾性ローラ13よ
りも長めの周長を有するため、支持部材14で支持され
ていない静電潜像担持体2との接触部分に余長部分が集
まり薄膜部材と弾性ローラの間には空間部が形成され
る。そして、弾性ローラ13が反時計方向へ回転すると
シームレス薄膜部材12はこれに従動回転し、空間部を
有する部分が適当なニップ幅をもって静電潜像担持体2
と弱い接触圧で接触する。これにより、静電潜像担持体
上に均等に帯電バイアスが印加され、安定した均等な帯
電電位が得られ、また、静電潜像担持体を傷つけること
もなくなる。
【0017】従来のEPDM等のゴムローラを直接帯電
手段として用いた場合、ゴムローラにカーボン粉等の導
電材を均等に添加するのが難しく帯電ローラ幅方向に抵
抗ムラができ、このため抵抗の低い部分に帯電電流が多
く流れ、静電潜像担持体上に付与される電荷量にムラが
でき、結果的に画像上に濃度ムラを生じる。また、低温
低湿、高温高湿時等環境が変動したときに、帯電部材の
抵抗値が変動するため静電潜像担持体に対する帯電電流
不足や帯電電位のバラツキがみられるが、本発明の実施
の形態で用いた抵抗ムラの少ないシームレス薄膜部材を
用いることによりこの問題は改善される。ここで、弾性
ローラ13とシームレス薄膜部材12がスリップを起こ
さず回転するためには、弾性ローラ13とシームレス薄
膜部材12との動摩擦係数をμ1 、シームレス薄膜部材
12と支持部材14との動摩擦係数をμ2 としたときμ
1 >μ2 となるよう表面粗さを調整している。
【0018】弾性ローラ13とシームレス薄膜部材12
を押さえる支持部材14としては、図2に示す摺動性を
有するポリエステル繊維等で作られた、弾性ローラ13
とシームレス薄膜部材12の外側を両端支持する棒状の
もの、図3に示すように、弾性ローラ13、シームレス
部材の外側を両端支持する回転可能なウレタン、エチレ
ン・プロピレン共重合体等の発泡体で作られたローラ形
状のもの(支持部材141)、図4に示すように、摺動
性を有するポリエステル繊維等で作られた、シームレス
薄膜部材の外側から弱圧接した同心半円状のもの(支持
部材142)がある。これら支持部材は、幅方向に帯電
部材1と同等の長さを有し、クリーニング性を有するも
ので、弾性ローラ、シームレス薄膜部材間に空間部を形
成するとともに、カブリトナーや静電潜像担持体2の削
れ粉で汚れたシームレス薄膜部材12をクリーニングす
るため、非通紙時(紙間)のクリーニングバイアスで防
ぐことができなかった、印字ランニングに伴う帯電部材
の汚れによる帯電電位の低下を回避できる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明の帯電装置
は、弾性ローラよりも長い周長を有し像担持体との対向
部に空間部を形成するシームレス薄膜部材を設けること
により、像担持体とのニップ幅を得る時に弱い圧接力で
良いため静電潜像担持体の表面が損傷することはなく、
装置のトルクが大きくなることもない。また、帯電時に
おける帯電部材と静電潜像担持体とのニップがそれぞれ
の反り、取り付け誤差、ねじれ等により不均一であって
も、その誤差を像担持体と弾性ローラとの対向部におけ
る空間部を含むシームレス薄膜部材の膨らみ部で吸収す
るため、均一に帯電バイアスが印加でき、簡便な方法で
印加電圧が低くオゾンレスの帯電部材を供給することが
できる。
【0020】さらに、ブラシや弾性ローラを用いた帯電
装置の欠点であった帯電ムラや放電による白ポチや黒ス
ジ、静電潜像担持体の削れによる帯電特性の劣化を防ぎ
印字ランニングにおいても良好な帯電電位を維持できる
帯電装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の帯電装置を使用した画像
形成装置の断面図である。
【図2】本発明の実施の形態の帯電部材の断面図であ
る。
【図3】本発明の別の実施の形態の帯電部材の断面図で
ある。
【図4】本発明のさらに別の実施の形態の帯電部材の断
面図である。
【符号の説明】
1 帯電部材 2 静電潜像担持体 3 トナーホッパ 4 トナー 5 撹拌部材 6 トナー供給部材 7 トナー担持体 8 薄層形成部材 9 転写部材 10 印字媒体 11 クリーナユニット 12 シームレス薄膜部材 13 弾性ローラ 14 支持部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像担持体に接触し、バイアス電圧
    によって前記静電潜像像担持体の表面に電荷を付与して
    帯電させる帯電装置において、回転駆動される弾性ロー
    ラと、前記弾性ローラの周長よりも長めの周長を有し、
    前記弾性ローラの外側に設けられた筒状のシームレス薄
    膜部材とからなる帯電装置。
  2. 【請求項2】 前記弾性ローラに前記シームレス薄膜部
    材を介して接触し、前記弾性ローラと前記静電潜像担持
    体の対向部において、前記弾性ローラと前記シームレス
    薄膜部材との間に空間部を形成するとともに、該空間部
    を形成する前記シームレス薄膜部材の外面を前記静電潜
    像担持体に密着させる支持部材を備えたことを特徴とす
    る請求項1に記載された帯電装置。
  3. 【請求項3】 前記支持部材は、クリーニング性を有
    し、前記シームレス薄膜部材の表面のクリーニングを行
    うことを特徴とする請求項2に記載された帯電装置。
  4. 【請求項4】 前記弾性ローラの体積抵抗値は、103
    〜104 Ω・cm、前記シームレス薄膜部材の体積抵抗
    値は105 〜107 Ω・cmであることを特徴とする請
    求項2に記載された帯電装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007199265A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Fuji Xerox Co Ltd 清掃装置、及びこれを備えた画像形成装置
JP2015172705A (ja) * 2014-03-12 2015-10-01 富士ゼロックス株式会社 印加装置および画像形成装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04232977A (ja) * 1990-12-28 1992-08-21 Minolta Camera Co Ltd 帯電装置

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