JPH10148994A

JPH10148994A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10148994A
Application number: JP30950796A
Authority: JP
Inventors: Yuko Hayama; 祐子羽山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】白すじや白ポチ等を引き起こす異常放電が起
きることがなく、常に感光体を安定して均一に帯電する
ことができるようにする。【解決手段】帯電装置２の帯電部材を、ローラ状のロ
ーラ部材３と、そのローラ部材３と感光体１との間に配
設されてそのローラ部材３の外周の一部に接した状態で
感光体１に対向する面４ａが図で左方へ移動可能に繰り
出し軸１２と巻き取り軸１３とで保持されたウエブ４と
によって構成する。ウエブ４を図で左方へ移動させれ
ば、そのウエブ４のまだ放電に使用されていない新しい
放電面が感光体１に対向するようになる。そのため、ウ
エブ４の下側の面４ａにトナー等が付着した場合に生じ
る白すじや白ポチ等の異常放電が起きないようにするこ
とができるので、感光体１を常に安定して均一に帯電す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機，プリン
タ，普通紙ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような電子写真方式の画像形成装置
の帯電装置としては、主にコロナワイヤの放電を利用し
た非接触方式の帯電装置と、中抵抗の部材を像担持体で
ある感光体に直接接触させた状態でその感光体を帯電さ
せる接触方式の帯電装置とが、主なものとして実用化さ
れている。前者のコロナワイヤを使用するコロナ放電方
式は、感光体に対して非接触でそれを帯電させることが
できるという利点はあるが、印加電圧が５ＫＶ以上にな
ることや、オゾン（Ｏ₃）や窒素酸化物（ＮＯx）の発生
量が多いために、感光体の劣化が早まったり、人体に悪
影響を及ぼすなどの欠点があった。

【０００３】一方、後者の接触方式の帯電装置は、オゾ
ンや窒素酸化物の発生がほとんどない上に、１〜２ＫＶ
程度といった小さな電圧を印加するだけで帯電を行なう
ことができるという利点はあるが、感光体等の被帯電物
の表面を均一に帯電にすることが難しいという問題点が
あった。また、帯電部材として使用するローラやブレー
ド等は、直接被帯電物に接触させながらそれを帯電する
ため、その被帯電物の表面に付着しているトナー等の付
着物が帯電部材に転移して汚れやすく、それによって帯
電ムラが発生して帯電効率が低下しやすいということが
あった。

【０００４】さらに、このようなローラやブレード等の
帯電部材の被帯電物に接触する中抵抗の部分は、通常の
場合においてゴム等により形成されるが、その部分が被
帯電物である感光体に接触した状態のまま長時間放置さ
れると、その中抵抗の部分を形成している材料の中に含
まれている可塑剤等が外に滲み出て、それが感光体の表
面を汚染してしまうことがあるという問題点もあった。
また、このような弾性を有するローラやブレードで形成
される帯電部材は、感光体に直接接触するため、感光体
の線速が速い場合には感光体の接触部位が摩耗しやすく
なるという問題点もあった。

【０００５】そこで、近年においては、上述したような
感光体の表面の汚れや、早期摩耗を防止するため、帯電
部材を感光体に接触させることなしに、その感光体に近
接させて非接触の状態で配置するようにした近接式の帯
電装置（例えば特開平７−６４３６９号，及び特開平７
−３０１９７３号公報参照等）が提案されている。この
ような近接帯電装置は、例えば特開平７−３０１９７３
号公報に記載されているものでは、帯電部材の配設位置
を、それが感光体に最も接近する位置で、その間の距離
が３０μｍ〜２４０μｍになる位置にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに帯電部材を感光体に対して最も接近する位置で３０
μｍ〜２４０μｍと非常に接近させて配置した場合に
は、帯電部材や感光体に機械的な振動が加わると、それ
らが互いに接触してしまうので、感光体の表面にトナー
等が付着していると、そのトナー等が帯電部材側に転移
してしまい、帯電部材が汚れてしまうということがあっ
た。

【０００７】すなわち、一般的に電子写真方式の画像形
成装置では、帯電装置に対して感光体の回転方向上流側
には感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置
が設けてあり、それによってトナー像を転写紙に転写し
た後の感光体の表面をクリーニングするようにしている
が、その際にクリーニング装置のクリーニング性が劣化
していたり、トナーが小粒径化していたりしたときなど
はトナー等が完全にはクリーニングされず、その一部が
感光体上に残ってしまうことがある。

【０００８】また、トナーは、帯電部材が感光体から離
れていても、電気的にその帯電部材の表面に付着してし
まうこともある。さらに、最近では装置のコストダウン
や小型化等により、上記のようなクリーニング装置を簡
略化したり、それ自身を省略してしまうことがあるの
で、そのような場合にはトナーが感光体上に残留しやす
くなり、それが帯電部材に付着しやすい。このようなト
ナー等が帯電部材に付着すると、その部分で帯電特性が
変わるため、それが原因で異常放電画像ができやすい。
この異常放電は、反転現像の場合には白筋や白ぽち状で
ある。

【０００９】このような異常放電が起きる原因として
は、帯電部材にトナー等が付着するとその部分が感光体
に対して、そのトナー等が付着した分だけ近くなること
によって見かけ上の放電ギャップが異なるようになるた
め、その部分が他の部分に比べて電位差を生じてしまう
ようになるためであると考えられる。また、このように
して帯電部材の表面に付着するトナーは、転写後のトナ
ーであるため、転写紙に転写されなかったトナーや、転
写紙の領域外に位置したトナーなど、その極性がバラつ
いているため、条件によっては帯電の特性が変わってし
まい、大きい放電跡を起こしてしまうことも考えられ
る。

【００１０】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、帯電部材の感光体に対向する面を常にきれ
いな状態に保つことによって、白すじや白ポチ等を引き
起こす異常放電が起きることがなく、常に感光体を安定
して均一に帯電することができるようにすることを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、像担持体と、その像担持体の表面を帯電
させる帯電手段とを備え、その帯電手段の帯電部材を像
担持体の表面に近接させて対向配置し、その帯電部材を
ローラ状の部材と、そのローラ状の部材と像担持体との
間に配設されて上記ローラ状の部材の外周の一部に接し
た状態で像担持体に対向する面が移動可能に保持された
ウエブ状の部材とによって構成した画像形成装置を提供
する。

【００１２】この画像形成装置の帯電手段によれば、帯
電部材は像担持体に対してウエブ状の部材が近接位置で
対向する。そして、そのウエブ状の部材は、ローラ状の
部材の外周の一部に接した状態で像担持体に対向する面
が移動可能に保持されているので、そのウエブ状の部材
を移動させていくようにすれば、そのウエブ状の部材は
常に汚れていない面が像担持体に対向するようになり、
その面を使用して帯電ができる。したがって、帯電部材
上にトナー等が付着した場合に生じる白すじや白ポチ等
の異常放電が起きないようにすることができるので、像
担持体を常に安定して均一に帯電することができる。

【００１３】また、上記ローラ状の部材のウエブ状の部
材と接触する部分の体積抵抗率を１０⁶Ωｃｍ〜１０¹⁰
Ωｃｍにすると共に、ウエブ状の部材を体積抵抗率が１
０⁸Ωｃｍ〜１０¹³Ωｃｍの部材で形成するとよい。そ
うすれば、帯電部材が像担持体に対して非接触の場合に
は、一般的に帯電装置の放電が不安定になって異常放電
が生じやすいが、ローラ状の部材のウエブ状の部材と接
触する部分とウエブ状の部材の体積抵抗率を、共に上記
のような値のものにすることにより、放電を安定させる
ことができるので、異常放電を防止して帯電のムラが生
じないようにすることができる。

【００１４】さらに、上記ローラ状の部材のウエブ状の
部材と接触する部分の抵抗層の厚みを５００μｍ以上に
するとよい。そうすれば、電圧が印加されるローラ部材
は、抵抗層の部分の厚みによっては像担持体に対してリ
ークを起こしてしまうため画像上に放電跡が残ってしま
うことがあるが、その抵抗層の部分の厚みを上記の厚み
にすることにより、リーク跡を残さないようにすること
ができるので、安定した放電ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。図１はこの発明による
画像形成装置の一実施形態例の作像部を示す概略構成
図、図２は同じくその作像部に設けられている帯電装置
の帯電部材を感光体と共に示す斜視図である。この画像
形成装置は、図１に示す作像部が電子写真プロセスを実
行することにより転写紙Ｐに画像を形成する。

【００１６】その作像部には、ドラム状の像担持体であ
る感光体１と、その感光体１の表面を帯電させる帯電手
段である帯電装置２とが設けられており、その帯電装置
２により感光体１の表面を所定の電位に一様に帯電す
る。その帯電装置２の帯電部材は、感光体１の表面に近
接させて対向配置されており、その帯電部材は図２にも
示すように、ローラ状に形成されたローラ部材３と、そ
のローラ部材３と感光体１との間に配設されてそのロー
ラ部材３の外周の一部に図示のように接した状態で感光
体１に対向する面４ａが矢示Ａ方向に移動可能に保持さ
れたウエブ状の部材４（以下単にウエブ４と云う）とか
らなる。

【００１７】感光体１の回りには、図１に示すようにロ
ーラ部材３に対して感光体１の回転方向（矢示Ｂ）下流
側に現像装置６と、転写装置を構成する転写ローラ７
と、クリーニング装置８がそれぞれ配設されており、感
光体１の表面には露光装置９からのレーザ光が照射され
るようになっている。感光体１は、この実施の形態で
は、マイナス帯電をするＯＰＣ（有機感光体）を使用し
ており、その感光体１は筒状のアルミ体の外側に感光体
層を皮膜したものであり、図１の矢示Ｂ方向に図示しな
いモータにより回転される。

【００１８】帯電装置２のローラ部材３は、例えばアル
ミで形成した芯金１１の外側に抵抗層（導電層）１４を
一体に形成したものであり、その芯金１１の部分に印加
電源５により電圧を印加する。ウエブ４は、詳しい説明
は後述するが、例えばポリエステル系の樹脂でシート状
に形成したものに、導電性の材料を付与したものを使用
する。このウエブ４は、その一端側を繰り出し軸１２
に、他端側を巻き取り軸１３にそれぞれ取り付けて使用
する。

【００１９】そして、このウエブ４は、その繰り出し軸
１２と巻き取り軸１３とに取り付けられた図１に示す状
態で、そこに所定の張力が加えられることにより、ロー
ラ部材３と感光体１との間に位置する部分がローラ部材
３の外周の一部に接するようになる。

【００２０】この状態で、ローラ部材３が図示しないモ
ータ等により矢示Ｃ方向に回転されると、ウエブ４の感
光体１に対向する面４ａは、そのローラ部材３の外周に
接したまま図１で左方へ移動していき、その移動した量
だけが巻き取り軸１３により巻き取られていく。その繰
り出し軸１２と巻き取り軸１３とに取り付けられたウエ
ブ４の感光体１に対向する面４ａと感光体１との間のギ
ャップ（最も接近する位置での距離）Ｇは、例えば１０
０μｍとする。

【００２１】この画像形成装置は、帯電装置２のローラ
部材３の芯金１１の部分に印加電源５により電圧を印加
して感光体１の表面を一様に帯電し、そこに所定のタイ
ミングで露光装置９によりレーザ光を照射して潜像を形
成する。その潜像は、感光体１が矢示Ｂ方向に回転する
ことにより同方向に移動し、それがマイナスのトナーを
現像スリーブ６ａに保持した現像装置６の位置まで移動
すると、そこにトナーが付着して顕像（トナー像）化さ
れる。なお、この実施の形態では、現像装置６は反転現
像方式であり、感光体１の回転速度は、例えば１８０ｍ
ｍ／ｓｅｃである。

【００２２】そして、その顕像部分が転写ローラ７のあ
る転写位置まで移動すると、転写ローラ７により正の電
荷が印加されることにより、負に帯電されたトナー像が
レジストローラ１５により所定のタイミングで搬送され
る転写紙Ｐに転写される。その後、その転写紙Ｐは感光
体１から分離されて図示しない定着装置へ搬送され、そ
こでトナーが定着された後に装置外部の排紙トレイ等へ
排出される。

【００２３】そして、その転写終了後に感光体１上に残
った残留トナー及び紙粉等の異物は、クリーニング装置
８に設けられているクリーニングブレード８ａにより取
り除かれ、その感光体１上に残った残留電位は図示しな
い除電ランプにより取り除かれて、次の帯電装置２によ
る帯電に備える。なお、トナー像が転写される転写紙Ｐ
は、図示しない給紙装置、あるいは手差しトレイから給
紙され、それがレジストローラ１５で一旦停止されて待
機し、感光体１上のトナー像とタイミングを合わせて転
写部へ向けて搬送される。

【００２４】帯電装置２のローラ部材３は、前述したよ
うに図１で矢示Ｃ方向に回転し、それに伴ってウエブ４
の感光体１に対向する面４ａが同図で左方へ移動して巻
き取り軸１３により巻き取られていく。そして、そのロ
ーラ部材３の回転速度は、例えばＡ４サイズの転写紙Ｐ
を１枚通紙する間に１００μｍ程度外周面が移動する速
度とする。

【００２５】このような近接式の帯電装置２では、それ
による放電位置は感光体１とウエブ４とが最も接近する
部分を中心として幅が１００μｍ程度のところにあると
考えられる。したがって、ウエブ４を１００μｍ移動さ
せれば、そのウエブ４のまだ放電に使用されていない新
しい放電面が感光体１に対向するようになる。したがっ
て、ウエブ４の感光体１に対向する面４ａ上にトナー等
が付着した場合に生じる白すじや白ポチ等の異常放電が
起きないようにすることができるので、感光体１を常に
安定して均一に帯電することができる。

【００２６】なお、ローラ部材３の回転に伴うウエブ４
の図１で左方への移動は、必ずしも連続的に行なう必要
はなく、転写紙Ｐと転写紙Ｐとの紙間でのみ移動させる
ように間欠的に移動させるようにしても、上記のような
新しいウエブ面を使用して次の放電を行なうことができ
る。また、感光体１やウエブ４が、残留トナー等により
あまり汚れない場合には、ローラ部材３の回転速度を遅
めるようにしても支障を来さない。さらに、この実施の
形態ではローラ部材３の回転方向を図１で右回りの矢示
Ｃ方向としたが、それを逆の左回りにしても同様の効果
が得られる。

【００２７】なお、印加電源５によるローラ部材３の芯
金１１への印加電圧は、上述した例のようにセット状態
にあるウエブ４の下側の面４ａと感光体１とのギャップ
Ｇを１００μｍとしたときには、感光体１の表面を−８
００Ｖに帯電させるのに、−１９００Ｖの直流電圧を印
加する必要がある。また、これは直流電圧を印加する場
合であるが、方式によっては直流電圧を重畳した電荷を
印加する場合もある。

【００２８】

【実施例】次に、帯電部材を構成しているローラ部材３
とウエブ４の体積抵抗率をそれぞれ異ならせて放電ムラ
を確認した実施例について説明する。ローラ部材３の抵
抗層１４の体積抵抗率を、材料に付与する導電材の量を
変えることによって異ならせたものを複数形成して検討
した結果、その抵抗層１４の体積抵抗率が１０⁶ Ωｃｍ
未満であると表１に示すようにリークによる放電ムラが
発生して画像が乱れてしまうという実験結果が得られ
た。また、その体積抵抗率が１０¹¹Ωｃｍである場合に
も、リーク状の放電ムラが発生した。したがって、ロー
ラ部材３の抵抗層１４の体積抵抗率は１０⁶ Ωｃｍ〜１
０¹⁰Ωｃｍであることが好ましいことがわかった。

【００２９】

【表１】

【００３０】なお、この実施例では、芯金１１をアルミ
で形成し、その外側の抵抗層１４を一例としてエピクロ
ルヒドリンゴムによる成形で形成してローラ部材３とし
たが、その抵抗層１４に使用する材料はエピクロルヒド
リンゴムに限るものではなく、例えばシリコンゴム，ウ
レタンゴム，クロロプレンゴム等の材料に導電材を付与
したものでもよいし、それ以外のものであってもよい。

【００３１】ところで、ローラ部材３の体積抵抗率を上
記のような数値のものにしても、その表面に接するウエ
ブ４の材料によっては画像に現れるムラが変化してしま
うことがある。このムラは、実験の結果によればウエブ
４の体積抵抗率により変化し、表２に示すようになる。
すなわち、ウエブ４の体積抵抗率は１０⁸ Ωｃｍ以上で
ムラが消え、体積抵抗率が１０¹⁴Ωｃｍ以上だと帯電し
なくなってしまう。したがって、ウエブ４の体積抵抗率
は１０⁸ Ωｃｍ〜１０¹³Ωｃｍの範囲にすることが望ま
しい。

【００３２】

【表２】

【００３３】そのウエブ４に使用する材料としては、例
えばポリエステル系の樹脂，アミノ系樹脂等に導電性の
材料を付与してシート状にしたものが適している。そし
て、そのシートの厚みは、巻き取っていく関係上、薄い
ほうが好ましく、５０μｍ前後にするのが望ましい。な
お、この実施例ではその厚みを４０μｍとしている。

【００３４】ところで、ローラ部材３とウエブ４との体
積抵抗率を上記のような数値のものにして最適な組み合
わせにしたときでも帯電ムラが起きることがある。それ
は、ローラ部材３とウエブ４の材料の体積抵抗率が共に
適正の範囲にあっても、感光体１にピンポールがあった
場合にはリークが起こり、放電ムラが生じるためであ
る。そして、この放電ムラを生じさせるリークは、ロー
ラ部材３の抵抗層１４の厚さと関係がある。表３は、そ
のローラ部材３の抵抗層１４の厚さを変えることにより
行なった実験結果を示すものである。

【００３５】すなわち、ローラ部材３の抵抗層１４の厚
みを１００μｍにしたもの、及び３００μｍにしたもの
ではリークを起こし、放電跡が発生した。しかしなが
ら、抵抗層１４の厚みを５００μｍ以上にしたもので
は、リークを起こさなかった。したがって、ローラ部材
３の芯金(アルミ)１１の外側に形成する抵抗層１４の厚
みは５００μｍ以上にすることが望ましい。なお、その
抵抗層１４は、ある程度の厚さがある場合には成形で形
成するが、薄い場合には芯金１１上にコートすることに
よって形成する。

【００３６】

【表３】

【００３７】このように、ローラ部材３の抵抗層１４の
体積抵抗率を１０⁶ Ωｃｍ〜１０¹⁰Ωｃｍにすると共
に、その抵抗層１４の厚みを５００μｍ以上とし、ウエ
ブ４の体積抵抗率を１０⁸ Ωｃｍ〜１０¹³Ωｃｍとした
ローラ部材３とウエブ４との組み合わせにすれば、感光
体１に非接触で近接させた位置に帯電部材を対向させる
近接式の帯電装置２であっても、感光体１の表面を均一
に帯電することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、帯電部材の像担持体に対向する面を常にきれいな状
態に保つことによって、帯電部材上にトナー等が付着し
た際に生じやすい白すじや白ポチ等を引き起こす異常放
電が起きないようにすることができるので、常に像担持
体を安定して均一に帯電することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による画像形成装置の一実施形態例の
作像部を示す概略構成図である。

【図２】同じくその作像部に設けられている帯電装置の
帯電部材を感光体と共に示す斜視図である。

【符号の説明】

１：感光体(像担持体) ２：帯電装置(帯電手段) ３：ローラ部材４：ウエブ状の部材４ａ：面１４：抵抗層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、その像担持体の表面を帯電
させる帯電手段とを備え、該帯電手段の帯電部材を前記
像担持体の表面に近接させて対向配置し、該帯電部材を
ローラ状の部材と、該ローラ状の部材と前記像担持体と
の間に配設されて前記ローラ状の部材の外周の一部に接
した状態で前記像担持体に対向する面が移動可能に保持
されたウエブ状の部材とによって構成したことを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】前記ローラ状の部材の前記ウエブ状の部
材と接触する部分の体積抵抗率を１０⁶Ωｃｍ〜１０¹⁰
Ωｃｍにすると共に、前記ウエブ状の部材を体積抵抗
率が１０⁸Ωｃｍ〜１０¹³Ωｃｍの部材で形成したこと
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記ローラ状の部材の前記ウエブ状の部
材と接触する部分の抵抗層の厚みを５００μｍ以上にし
たことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装
置。