JPH11352748A - 帯電装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

帯電装置及びこれを用いた画像形成装置

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JPH11352748A
JPH11352748A JP15584498A JP15584498A JPH11352748A JP H11352748 A JPH11352748 A JP H11352748A JP 15584498 A JP15584498 A JP 15584498A JP 15584498 A JP15584498 A JP 15584498A JP H11352748 A JPH11352748 A JP H11352748A
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JP
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film
roll
charging
charged
tubular
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JP15584498A
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English (en)
Inventor
Yuzo Ichikawa
雄三 市川
Makoto Sakanobe
真 坂廼邉
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 残留トナー等の微粉が浮遊するような環境下
においても、長期に亘って良好な帯電性能を得て筋状の
画像欠陥などの発生を有効に回避する。 【解決手段】 移動する被帯電体1に対し所定の接触ニ
ップ領域nをもって配置され且つ前記接触ニップ領域n
において被帯電体1の移動方向と同方向に向かって移動
可能な導電性を有するチューブ状帯電フィルム2と、前
記チューブ状帯電フィルム2に所定の帯電バイアスを印
加するバイアス電源3と、前記チューブ状帯電フィルム
2の内面側に回転可能に配設されチューブ状帯電フィル
ム2の被帯電体1に対する接触位置を規制するフィルム
規制ロール4と、前記フィルム規制ロール4の両端部で
フィルム規制ロール4を軸支する規制ロール軸受部材5
とを備え、前記規制ロール軸受部材5及びフィルム規制
ロール4の外部に露呈する継ぎ目部分Sがチューブ状帯
電フィルム2の端部位置よりも内側に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式など
で用いられる帯電装置及びこれを用いた画像形成装置に
係り、特に、移動する被帯電体に接触配置される接触型
の帯電装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子写真方式の複写機やプリン
タなどの画像形成装置にあっては、感光体ドラムなどの
潜像担持体上に静電潜像を書き込むために潜像担持体を
予め帯電する帯電装置が用いられたり、また、中間転写
ベルトなどの中間転写体を用いたタイプの画像形成装置
にあっては、潜像担持体上に形成されたトナー像を中間
転写体に一次転写するために中間転写体を帯電する帯電
装置(転写装置に相当)が用いられている。
【0003】ここで、潜像担持体を帯電する従来の帯電
装置を例に挙げると、従来この種の帯電装置としては、
コロトロンなどの非接触帯電方式と、帯電ロールなどの
接触帯電方式とに大別されるが、コロナ放電を利用した
コロトロン等の非接触帯電方式にあっては、オゾンや窒
素酸化物等の放電生成物が多く発生する。このような放
電生成物は放電ワイヤに付着し、放電動作が不安定にな
り易いばかりか、潜像担持体の表面に付着すると潜像担
持体の性能を著しく低下させる。そのため、生成された
放電生成物の後処理が必要不可欠になり、その分、装置
の信頼性向上、小型化、軽量化、低コスト化という要請
に対して必ずしも充分ではなかった。
【0004】このような不具合を解決するため、最近、
帯電ロールなどの接触帯電方式が種々提案されつつあ
り、現に広く用いられている。この方式によれば、オゾ
ンの発生量が極めて少ない分、放電生成物による放電動
作の不安定化はほとんど防止され、帯電装置自体の小型
化、軽量化という要請にも沿っている。
【0005】しかしながら、上述した接触帯電方式の帯
電装置にあっては、帯電ロールにて長期に亘って均一な
帯電を維持するには、交流電圧(振動電圧)を印加する
ことが好ましいことが知られているが、このような交流
電圧を印加すると、潜像担持体と帯電ロールとの間に発
生する静電吸着力が振動的に変化し、帯電ロールが振動
して繰り返し潜像担持体を叩き、騒音が発生するという
技術的課題を生じる。
【0006】このような技術的課題を解決する手段とし
て、帯電フィルムを潜像担持体に接触配置することによ
り帯電を行う装置が提案されている(例えば特開平4−
249270号公報参照)。これは、図21に示すよう
に、金属ベース210に可とう性のある帯電フィルム2
11の基端部を固着すると共に、帯電フィルム211の
自由端部を感光体ドラム200表面に接触配置し、金属
ベース210にバイアス電源212を接続し、直流電圧
などからなる帯電バイアスを印加することにより、帯電
フィルム211と感光体ドラム200との接触ニップ領
域nで帯電を行うようにしたものである。このタイプに
あっては、簡単な構成で安定した接触が得やすく、帯電
フィルム211自体のコストも他の帯電部材(帯電ロー
ル)に比べて安価であるほか、帯電フィルム211の重
量が軽い分、騒音を低減させることが可能である。
【0007】しかしながら、このような帯電装置にあっ
ては、帯電フィルム211が固定された状態で配設され
るため、図示しないクリーニング装置によって除去する
ことのできなかった残留トナーやトナーから剥がれ落ち
た外添剤、放電時に発生するオゾンなどの放電生成物な
どが帯電フィルム211の表面に滞留・付着して正常な
帯電を妨げ、筋状の画像欠陥を発生させてしまうという
技術的課題を生ずる。帯電フィルム211上の滞留物を
有効に除去するには、何らかの清掃手段を付加すること
が必要不可欠となり、その分装置構成が複雑化してしま
う。
【0008】本出願人は、このような不具合を解決する
ために、先に、例えば感光体ドラムに対し所定の接触ニ
ップ領域を持って配置され且つ前記感光体ドラムの回転
方向と同方向に向かって回転する可動帯電フィルムと、
この可動帯電フィルムの曲率を感光体ドラムの曲率に近
づける規制部材と、この可動帯電フィルムに所定の帯電
バイアスを印加するバイアス電源とを備えた帯電装置を
提供している(特開平9−114185号公報参照)。
このような技術的手段において、可動帯電フィルムは、
規制部材によって感光体ドラムに接触配置された状態で
帯電バイアスが印加されるため、規制部材による物理的
な荷重と帯電バイアスによる静電的な吸着力とで感光体
ドラムに密着する。この状態で感光体ドラムが回転する
と可動帯電フィルムも連れ回りして循環回転することか
ら、可動帯電フィルム上への残留トナー等の滞留・付着
が防止され、帯電不良やこれに伴う筋状の画像欠陥を有
効に回避できる。
【0009】また、このような技術的手段において、規
制部材が固定配設されるような態様にあっては、規制部
材と可動帯電フィルムとの間の摩擦により大きな回転抵
抗力が生じたり、可動帯電フィルムの内面側に摩擦によ
って生じた削りかすなどが滞留して、可動帯電フィルム
の滑らかな回転が阻害され、最悪の場合には可動帯電フ
ィルムの回転が停止してしまうおそれがある。また、摩
擦によって可動帯電フィルムの内面側が削り取られ、可
動帯電フィルムが損傷したりするおそれもある。
【0010】このような不具合を防止するという観点か
らすれば、規制部材は回転可能に配設されることが好ま
しく、上記先行技術にあっては、図22に示すように、
感光体ドラム200に接触配置される回転可能な導電性
の可動帯電フィルム221の内面側に設けられる規制部
材222を回転可能に配設することにより、この規制部
材222により前記可動帯電フィルム221の曲率を感
光体ドラム200の曲率に略近づけると共に、規制部材
222も回転して可動帯電フィルム221が滑らかに回
転するようにした技術も開示されている。また、この規
制部材222の両端に規制部材222と一体的に形成さ
れ、感光体ドラム200に圧接配置されて前記規制部材
222と感光体ドラム200との間隙が保持され且つ感
光体ドラム200からの駆動力が規制部材222に伝達
されるロール状の駆動伝達部材223が設けられてお
り、感光体ドラム200の回転に伴って規制部材222
が回転するため、可動帯電フィルム221が更に滑らか
に回転するようになっている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この帯
電装置が適用された画像形成装置を用いてロングランテ
ストを行ったところ、約5000枚のプリントを行った
時点で、規制部材を軸支する軸受に残留トナー等の微粉
が滞留して詰まり、規制部材の回転が停止し、その後可
動帯電フィルムの回転も停止してしまった。このような
状況下においては、可動帯電フィルムが固定配設されて
いるのと同じ状態となってしまい、従って、残留トナー
やトナーから剥がれ落ちた外添剤、放電時に発生するオ
ゾンなどの放電生成物などが可動帯電フィルムの表面に
滞留・付着して正常な帯電を妨げ、筋状の画像欠陥が発
生するおそれがある。
【0012】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、残留トナー等の微粉が浮遊
するような環境下においても、長期に亘って良好な帯電
性能を得て筋状の画像欠陥などの発生を有効に回避でき
るようにした帯電装置及びこれを用いた画像形成装置を
提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】すなわち、本願に係る第
一の発明は、図1(a)及び(b)に示すように、移動
する被帯電体1に対し所定の接触ニップ領域nをもって
配置され且つ前記接触ニップ領域nにおいて被帯電体1
の移動方向と同方向に向かって移動可能な導電性を有す
るチューブ状帯電フィルム2と、前記チューブ状帯電フ
ィルム2に所定の帯電バイアスを印加するバイアス電源
3と、前記チューブ状帯電フィルム2の内面側に回転可
能に配設されチューブ状帯電フィルム2の被帯電体1に
対する接触位置を規制するフィルム規制ロール4と、前
記フィルム規制ロール4の両端部でフィルム規制ロール
4を軸支する規制ロール軸受部材5とを備え、前記規制
ロール軸受部材5及びフィルム規制ロール4の外部に露
呈する継ぎ目部分Sがチューブ状帯電フィルム2の端部
位置よりも内側に配置されることを特徴とする。
【0014】このような技術的手段において、本願の適
用対象は、移動する被帯電体1を帯電するものであれ
ば、被帯電体1の種類に応じて適宜選定して差し支えな
い。例えば被帯電体1が電子写真方式や静電記録方式に
て静電潜像が担持される感光体や誘電体などの潜像担持
体である場合には、この潜像担持体を予め帯電する装置
が対象となり、また、被帯電体1が中間転写ベルトなど
の中間転写体や最終的な記録媒体である場合には、中間
転写体や記録媒体を介して潜像担持体上のトナー像と逆
極性の電荷を付与してトナー像を中間転写体等に転写す
る装置(転写装置)が対象になる。更に、本願に係る帯
電装置を具備した画像形成装置も本願の適用対象であ
る。
【0015】また、チューブ状帯電フィルム2として
は、チューブ状に形成されて被帯電体1外周面上の帯電
領域の幅方向全域に接触して循環回転するものであれ
ば、構成や材質については適宜選定して差し支えなく、
また、その抵抗値も、組み合わされる被帯電体1の種類
や帯電の方式等に応じて適宜選定して差し支えない。
【0016】更に、チューブ状帯電フィルム2の移動態
様としては、被帯電体1の移動に追従して移動するもの
であってもよいし、あるいは、チューブ状帯電フィルム
2を確実に移動させるという観点から、被帯電体1とは
別にチューブ状帯電フィルム2を駆動する手段を設ける
ようにしてもよい。
【0017】また、バイアス電源3による帯電バイアス
としては、直流電圧だけでもよいが、帯電性能をより向
上させるという観点からすれば、交流電圧を重畳した直
流電圧を用いることが好ましい。
【0018】更に、フィルム規制ロール4は、チューブ
状帯電フィルム2の内面側に回転可能に配設され、チュ
ーブ状帯電フィルム2が被帯電体1と所定の接触ニップ
領域nをもって接触配置されるようにチューブ状帯電フ
ィルム2の位置を規制するものであれば、その数や材
質、チューブ状帯電フィルム2の内面側における配設位
置等は適宜選定して差し支えない。
【0019】ここで、チューブ状帯電フィルム2と被帯
電体1との間の接触ニップ領域n近傍において、被帯電
体1が帯電されるための放電領域を広く確保するという
観点からすれば、前記接触ニップ領域n近傍の隣接領域
においてチューブ状帯電フィルム2と被帯電体1との間
に放電可能な微小間隙を広く確保するようにすればよ
い。このような観点からすれば、フィルム規制ロール4
は、チューブ状帯電フィルム2の接触ニップ領域n近傍
の曲率半径が被帯電体1の曲率半径に略近づくように配
設されることが好ましい。
【0020】また、装置の小型化及び装置構成の簡易化
という観点からすれば、フィルム規制ロール4を例えば
導電性を有する材料にて構成し、フィルム規制ロール4
を介してバイアス電源3による帯電バイアスをチューブ
状帯電フィルム2に印加することが好ましい。
【0021】更に、規制ロール軸受部材5としては、フ
ィルム規制ロール4の両端部でフィルム規制ロール4を
軸支するものであって、この規制ロール軸受部材5及び
フィルム規制ロール4の外部に露呈する継ぎ目部分Sが
チューブ状帯電フィルム2の端部位置よりも内側に配置
されるものであればその形状やフィルム規制ロール4の
軸支の方法については適宜選定して差し支えない。
【0022】ここで、本願第一の発明において、継ぎ目
部分Sとは、規制ロール軸受部材5とフィルム規制ロー
ル4との接続部のうち外部に露呈している部位をいう。
従って、前記接続部のうち、外部に全く露呈せず残留ト
ナー等が進入するおそれのない部位については、チュー
ブ状帯電フィルム2の端部位置よりも外側に配置されて
いてもよい。
【0023】また、残留トナーなどの継ぎ目部分Sへの
侵入を確実に防止するという観点からすれば、フィルム
規制ロール4両端の継ぎ目部分Sをチューブ状帯電フィ
ルム2の両端位置よりも内側に配置することが好まし
い。但し、例えば被帯電体1が感光体ドラムであるよう
な場合には、この感光体ドラム上の残留トナー等を清掃
するクリーニング装置が傾いて配設され、一端側の残留
トナーのみがクリーニング装置をすり抜けやすくなって
しまうことがある。このような態様においては、残留ト
ナーがすり抜けやすい側の継ぎ目部分Sのみをチューブ
状帯電フィルム2の端部位置よりも内側に配置するよう
にしてもよい。
【0024】また、規制ロール軸受部材5のうちチュー
ブ状帯電フィルム2の端部位置よりも内側に配設される
部位が、チューブ状帯電フィルム2の内面に不必要に接
触摩擦することを防止するという観点からすれば、当該
規制ロール軸受部材5のうちチューブ状帯電フィルム2
の端部位置よりも内側に配設される部位とチューブ状帯
電フィルム2とが非接触に配置されることが好ましい。
【0025】更に、フィルム規制ロール4を介してバイ
アス電源3による帯電バイアスをチューブ状帯電フィル
ム2に印加するタイプのものにおいては、規制ロール軸
受部材5のうちチューブ状帯電フィルム2の端部位置よ
りも内側に配設される部位の材質や形状により、フィル
ム規制ロール4と異なった放電特性を示す場合がある。
このような態様においては、この放電特性の相違によっ
てチューブ状帯電フィルム2の軸方向の帯電特性が変化
してしまうおそれがある。このような帯電特性の変化を
有効に回避するという観点からすれば、規制ロール軸受
部材5のうちチューブ状帯電フィルム2の端部位置より
も内側に配設される部位は、被帯電体1の非画像形成領
域上に配置されることが好ましい。
【0026】また、本願に係る第二の発明は、図1
(a)及び(c)に示すように、移動する被帯電体1に
対し所定の接触ニップ領域nをもって配置され且つ前記
接触ニップ領域nにおいて被帯電体1の移動方向と同方
向に向かって移動可能な導電性を有するチューブ状帯電
フィルム2と、前記チューブ状帯電フィルム2に所定の
帯電バイアスを印加するバイアス電源3と、前記チュー
ブ状帯電フィルム2の内面側に回転可能に配設されチュ
ーブ状帯電フィルム2の被帯電体1に対する接触位置を
規制するフィルム規制ロール4と、前記フィルム規制ロ
ール4の両端部でフィルム規制ロール4を軸支する規制
ロール軸受部材5とを備え、前記フィルム規制ロール4
は、軸方向に複数に分割されそれぞれが回転可能なロー
ル分割体6が連結されたものからなることを特徴とす
る。
【0027】このような技術的手段において、本願の適
用対象は、本願に係る第一の発明と同様に、移動する被
帯電体1を帯電するものであれば、被帯電体1の種類に
応じて適宜選定して差し支えない。また、チューブ状帯
電フィルム2及びバイアス電源3についても、本願に係
る第一の発明と同様のものから適宜選定して差し支えな
い。
【0028】更に、フィルム規制ロール4は、チューブ
状帯電フィルム2の内面側に回転可能に配設され、チュ
ーブ状帯電フィルム2の被帯電体1に対する接触位置を
規制するものであって、且つ、軸方向に複数に分割され
それぞれが回転可能なロール分割体6が連結されたもの
からなるものであれば、その分割の数や材質、チューブ
状帯電フィルム2の内面側における配設位置等は適宜選
定して差し支えない。
【0029】また、装置の小型化及び装置構成の簡易化
という観点からすれば、フィルム規制ロール4を介して
バイアス電源3による帯電バイアスをチューブ状帯電フ
ィルム2に印加することが好ましい。
【0030】更に、チューブ状帯電フィルム2と被帯電
体1との間の接触ニップ領域n近傍において、被帯電体
1が帯電されるための放電領域を広く確保するという観
点からすれば、前記接触ニップ領域n近傍の隣接領域に
おいてチューブ状帯電フィルム2と被帯電体1との間に
放電可能な微小間隙を広く確保するようにすればよい。
このような観点からすれば、フィルム規制ロール4は、
チューブ状帯電フィルム2の接触ニップ領域n近傍の曲
率半径が被帯電体1の曲率半径に略近づくように配設さ
れることが好ましい。
【0031】また、残留トナー等が詰まってフィルム規
制ロール4を構成する各ロール分割体6の一部の回転が
停止してしまうような場合にあっても、チューブ状帯電
フィルム2の滑らかな回転を確保するという観点からす
れば、フィルム規制ロール4は多数のロール分割体6か
ら構成されることが好ましい。
【0032】また、フィルム規制ロール4を構成する各
ロール分割体6の長さは適宜選定して差し支えないが、
チューブ状帯電フィルム2の端部付近に残留トナー等が
滞留するおそれがあり、当該位置にあるロール分割体6
の回転が停止するおそれがあることを考慮すると、前記
ロール分割体6の軸方向の長さは、軸方向中央部に対し
て端部側が短く設定されることが好ましい。
【0033】更に、フィルム規制ロール4を構成する各
ロール分割体6の滑らかな回転を確保するという観点か
らすれば、ロール分割体6の連結位置には、ロール分割
体軸受部材7を具備させることが好ましい。
【0034】ここで、ロール分割体軸受部材7が具備さ
れる態様にあっては、チューブ状帯電フィルム2の内面
にロール分割体軸受部材7が不必要に接触摩擦すること
を防止するという観点からすれば、ロール分割体軸受部
材7とチューブ状帯電フィルム2とが非接触配置される
ことが好ましい。
【0035】また、ロール分割体6の連結位置にロール
分割体軸受部材7を具備させ、且つ、フィルム規制ロー
ル4を介してバイアス電源3による帯電バイアスをチュ
ーブ状帯電フィルム2に印加するタイプのものにおいて
は、ロール分割体軸受部材7の軸方向の厚みが大きい場
合に、ロール分割体軸受部材7が配設される部位でチュ
ーブ状帯電フィルム2に対する放電特性が他の部位と異
なる場合がある。このような態様においては、放電特性
の相違によってチューブ状帯電フィルム2の軸方向の帯
電特性が変化してしまうおそれがある。このようなチュ
ーブ状帯電フィルム2上の帯電特性の変化を有効に回避
するためにはロール分割体軸受部材7の軸方向の厚みが
小さいものを選定することが有効であり、このような観
点からすれば、ロール分割体6の連結位置において、一
方のロール分割体6aには凸部、他方のロール分割体6
bには凹部を設け、当該連結位置に設けられたロール分
割体軸受部材7を介して両ロール分割体6が連結配置さ
れることが好ましい。
【0036】また、規制ロール軸受部材5は、ロール分
割体6が連結されて構成されるフィルム規制ロール4の
両端部でフィルム規制ロール4を軸支するものであれ
ば、その形状やフィルム規制ロール4の軸支の方法につ
いては適宜選定して差し支えない。
【0037】ここで、本願に係る第二の発明において
は、本願に係る第一の発明とは異なり、規制ロール軸受
部材5のうちチューブ状帯電フィルム2の端部位置より
も内側に配設される部位を被帯電体1の非帯電領域上に
配置する態様だけでなく、規制ロール軸受部材5のうち
チューブ状帯電フィルム2の端部位置若しくはその外側
に配設される部位を被帯電体1の非帯電領域上に配置す
る態様も含まれる。
【0038】次に、上述した技術的手段の作用について
説明する。チューブ状帯電フィルム2は、移動する被帯
電体1に対し所定の接触ニップ領域nをもって配置され
且つ被帯電体1の移動方向と同方向に向かって移動す
る。また、チューブ状帯電フィルム2の内面側に設けら
れたフィルム規制ロール4は、フィルム規制ロール4両
端部の規制ロール軸受部材5によって回転可能に軸支さ
れているため、チューブ状帯電フィルム2の回転に伴っ
て回転する。そして、バイアス電源3はチューブ状帯電
フィルム2に所定の帯電バイアスを印加する。これによ
り、チューブ状帯電フィルム2と被帯電体1との接触ニ
ップ領域n近傍の隣接領域の被帯電体1とチューブ状帯
電フィルム2との間の微小間隙が放電領域として機能
し、チューブ状帯電フィルム2が被帯電体1を帯電す
る。
【0039】ここで、本願の第一の発明においては、規
制ロール軸受部材5及びフィルム規制ロール4の外部に
露呈する継ぎ目部分Sがチューブ状帯電フィルム2の端
部位置よりも内側に配置されているため、残留トナーな
どの前記継ぎ目部分Sへの侵入が防止され、従ってフィ
ルム規制ロール4の滑らかな回転が維持されることによ
りチューブ状帯電フィルム2の滑らかな回転が維持さ
れ、長期にわたって被帯電体1の良好な帯電性が維持さ
れる。
【0040】また、本願の第二の発明においては、フィ
ルム規制ロール4が軸方向に複数に分割されそれぞれが
回転可能なロール分割体6を連結したものから構成され
ているため、残留トナーなどによってフィルム規制ロー
ル4を構成するロール分割体6の一部の回転が停止して
しまうような場合にあっても、他のロール分割体の滑ら
かな回転が維持されることによりチューブ状帯電フィル
ム2の滑らかな回転が維持され、長期にわたって被帯電
体1の良好な帯電性が維持される。
【0041】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態1 図2は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態
1を示す。同図において、符号20は感光体ドラム、2
1は感光体ドラム20を帯電する帯電装置、22は図示
しない半導体レーザーとポリゴン回転ミラー22aとを
内蔵しレーザ光Bmにより帯電された感光体ドラム20
上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置、23は少なく
とも現像ロール23aと層形成部材23bとを備え感光
体ドラム20上に形成された静電潜像をトナーTにて現
像する現像装置、24は感光体ドラム20上に形成され
たトナー像を用紙25に転写する転写装置、26は感光
体ドラム20上の残留トナー等をクリーニングブレード
26aにて清掃するクリーナ、27は用紙25を供給す
る給紙カセット、28は給紙カセット27からの用紙2
5を所定のタイミングで転写部位へ供給する位置合わせ
ロール(レジストレーションロール)、29は転写後の
用紙25を搬送する搬送ベルト、30は転写後の用紙2
5の未定着トナー像を定着する加熱ロール30aと加圧
ロール30bとからなる定着装置である。
【0042】本実施の形態において、感光体ドラム20
は、図3に示すように、アルミニウム製のパイプ上の端
部外周面以外にポリカーボネートを主成分とする樹脂を
感光層として塗布することにより感光層塗布領域Aを形
成し、また、この感光層塗布領域Aのうち両端部分の外
周面以外を画像領域Bとし、他の両端部分の領域を非画
像形成領域Cとしたものである。
【0043】また、本実施の形態に係る帯電装置21
は、感光体ドラム20に対して接触配置されるチューブ
状フィルム41と、チューブ状フィルム41の感光体ド
ラム20との接触ニップ領域n近傍前後においてチュー
ブ状フィルム41の内面側に接触配置されるフィルム規
制ロール群51と、チューブ状フィルム41の内面側で
あってチューブ状フィルム41とフィルム規制ロール群
51との接触部の上部に配設される支持軸61と、フィ
ルム規制ロール群51と支持軸61とが両端で支持され
る支持ブロック71とを備えている。更に、本実施の形
態では、支持ブロック71を介してフィルム規制ロール
群51に帯電バイアスを印加するバイアス電源75が接
続されており、フィルム規制ロール群51がチューブ状
フィルム41への給電部材を兼用している。
【0044】本実施の形態において、チューブ状フィル
ム41は、PVdF(ポリフッ化ビニリデン)樹脂にカ
ーボンブラックを分散し、その体積抵抗率を107〜1
9Ω・cmとした導電性樹脂であって、その厚さは
0.1mm、幅(長さ)は235mm、径は自由状態で
φ8のものを用いている。
【0045】また、フィルム規制ロール群51は、図3
をIV−IV面にてカットした図4に示すように、チューブ
状フィルム41の回転方向上流に設けられたフィルム規
制ロール52と回転方向下流側に設けられたフィルム規
制ロール53とから構成されている。本実施の形態では
図5に示すように、フィルム規制ロール52(53)は
φ3のステンレス製の丸棒にて構成されており、軸方向
両端部には、φ1の凹部52a(53a)が形成されて
いる。
【0046】また、バイアス電源75としては、交流電
圧VAC(1800V(ピーク間電圧)、周波数:550
Hz)が重畳された直流電圧VDC(−500V)からな
る帯電バイアスを印加するものが用いられている。更
に、支持軸61は、φ4のステンレス製の丸棒からなる
ものが用いられている。
【0047】また、支持ブロック71は、図5に示すよ
うに、画像形成装置本体等に固定するための本体部71
aと、この本体部71aに取り付けられた板状部材71
bと、この板状部材71bに設けられた規制ロール支持
部72及び73と、各規制ロール支持部72及び73の
フィルム規制ロール52及び53との対向部に取り付け
られ、フィルム規制ロール52及び53両端面に設けら
れた凹部52a及び53aに嵌合する凸部72a及び7
3aが設けられている。本実施の形態においては、上記
のように配設を行うことにより、フィルム規制ロール5
2及び53が支持ブロック71に回転自在に軸支されて
いる。更に、板状部材71bには、支持軸61を固定す
るための孔74が設けられている。
【0048】また、本実施の形態においては、図3に示
すように、フィルム規制ロール52(53)両端面に設
けられた凹部52a(53a)と支持ブロック71に設
けられた凸部72a(73a)との継ぎ目部分Sが、両
端ともにチューブ状フィルム41の内側に配置されてい
る。特に、本実施の形態においては、継ぎ目部分Sがチ
ューブ状フィルム41の両端から夫々15mm内側の位
置に設けられている。更に、この継ぎ目部分Sは、感光
体ドラム20上の非画像形成領域C上に配置されるよう
になっている。
【0049】次に、本実施の形態に係る帯電装置の作動
について説明する。図3において、バイアス電源75か
らの帯電バイアスは、フィルム規制ロール52、53を
通じてチューブ状フィルム41に印加される。一方、感
光体ドラム20が回転すると、図3に示すように、この
感光体ドラム20に接触配置されているチューブ状フィ
ルム41が感光体ドラム20の回転に伴って追従回転
し、更に、チューブ状フィルム41の感光体ドラム20
との接触ニップ領域n近傍前後においてチューブ状フィ
ルム41の内面側に接触配置されるフィルム規制ロール
群51もチューブ状フィルム41の回転に伴って追従回
転する。
【0050】このとき、帯電装置21を感光体ドラム2
0側からみると、図6(a)、(b)に示すように、フ
ィルム規制ロール52(53)と支持ブロック71との
継ぎ目部分Sが、両端ともにチューブ状フィルム41の
内側に配置されているため、画像形成時に発生し画像形
成装置内を浮遊する残留トナー等は継ぎ目部分Sに入り
込みにくい。一方、図7(a)、(b)に示す比較の形
態にあっては、フィルム規制ロール52(53)と支持
ブロック71との継ぎ目部分Sが、両端ともにチューブ
状フィルム41の外側に配置されているため、残留トナ
ー等が浮遊した際に継ぎ目部分Sに入り込みやすい。こ
のため、本実施の形態の方が比較の形態に比べて継ぎ目
部分Sへの残留トナーの侵入が防止される分、長期にわ
たってフィルム規制ロール群51及びチューブ状フィル
ム41の滑らかな回転が維持され、その結果良好な帯電
性が維持される。
【0051】また、本実施の形態では、継ぎ目部分Sが
感光体ドラム20上の非画像形成領域C上に設定されて
いるため、この継ぎ目部分S近傍において帯電用の電界
が変化してしまうような場合にも、感光体ドラム20上
の画像領域Bの帯電には全く関係ないため、常に良好な
帯電性が得られる。
【0052】◎実施の形態2 本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、図
8(a)(b)に示すように、規制ロール支持部72及
び73の直径をフィルム規制ロール52及び53よりも
細く設定するようにしたものである。このようにするこ
とにより、チューブ状フィルム41端部で固定配置され
ている規制ロール支持部72及び73がチューブ状フィ
ルム41内面に非接触に配置されることとなるため、チ
ューブ状フィルム41の回転抵抗となることがなくな
り、その分、チューブ状フィルム41は滑らかに回転す
ることとなる。
【0053】また、本実施の形態においては、規制ロー
ル支持部72(73)の直径がフィルム規制ロール52
(53)よりも細く設定されているため、感光体ドラム
20と規制ロール支持部72(73)との間の距離が感
光体ドラム20とフィルム規制ロール52(53)との
距離よりも大きく確保され、規制ロール支持部72(7
3)から感光体ドラム20表面への電荷のリークが発生
しにくくなる。
【0054】ところで、従来、この種の帯電装置に帯電
バイアスとして交流電圧を用いた場合には、感光体ドラ
ム20表面の感光層の磨耗が促進されることが知られて
いる。すなわち、図7(a)(b)に示す比較の形態の
帯電装置を用いて10000枚のプリントを行うと、図
9の点線部に示すように、チューブ状フィルム41の端
部近傍の感光体ドラム20の感光層が異常に磨耗する。
このような感光層の局所的な磨耗は、絶縁層の薄層化を
引き起こして電荷のリークを誘発したり、トナーかぶり
や白抜け等の画像欠陥を引き起こしたり、また、感光体
ドラム20の寿命を低減させてしまうおそれがある。こ
れは、比較の形態においては、チューブ状フィルム41
の端部もフィルム規制ロール52及び53に接触してい
るためにこの部分でも活発に放電が起こり、特に端部は
外側から回り込んだ放電も生じるため、チューブ状フィ
ルム41の端部近傍の感光体ドラム20表面に、放電電
荷が集中し、当該部分の感光層の磨耗が促進されるもの
と考えられる。
【0055】一方、本実施の形態において、比較の形態
同様に10000枚のプリントを行った場合には、図9
の実線部に示すように、チューブ状フィルム41の端部
近傍の感光体ドラム20の感光層の磨耗は比較の形態に
比べ著しく減少する。これは、本実施の形態において
は、チューブ状フィルム41の端部と規制ロール支持部
72及び73とが非接触に配置されるため、当該部分に
おける放電が不活性化し放電が生じにくくなったためで
あると考えられる。
【0056】尚、本実施の形態の変形形態としては、例
えば図10に示すように、規制ロール支持部72及び7
3をフィルム規制ロール52及び53と同径のロールに
D面加工を施したものによって構成し、当該D面加工を
施した部位をチューブ状フィルム41と対向部位に配置
する態様が挙げられる。また、チューブ状フィルム41
端部からの放電を防止するという観点からすれば、当該
端部付近に配設される規制ロール支持部72及び73に
絶縁性の被覆を施すようにすれば、当該部位からの放電
は確実に防止されることとなる。
【0057】◎実施の形態3 本実施の形態は、図2に示す画像形成装置に、図11に
示す帯電装置を適用したものである。同図において、帯
電装置21の基本構成は、実施の形態1と略同様である
が、実施の形態1と異なり、フィルム規制ロール群51
を構成するそれぞれのフィルム規制ロール81及び91
を軸方向に複数に分割するようにしたものである。尚、
実施の形態1と同様の構成要素については実施の形態1
と同様の符号を付してここではその詳細な説明を省略す
る。
【0058】本実施の形態において、フィルム規制ロー
ル群51は、図13に示すように、チューブ状フィルム
41の回転方向上流に設けられたフィルム規制ロール8
1と回転方向下流側に設けられたフィルム規制ロール9
1とから構成され、これら各フィルム規制ロール81及
び91は、軸方向に四分割されたロール分割体82〜8
5及び92〜95が夫々連結されたものによって構成さ
れている。
【0059】そして、各ロール分割体の連結をフィルム
規制ロール81のロール分割体83及び84の連結を例
に挙げて説明すると、各ロール分割体83及び84の連
結位置にて、一方のロール分割体83の端面にはフィル
ム規制ロール81の軸方向に突出する凸部83bを設け
ると共に、他方のロール分割体84には前記凸部83b
が嵌合する凹部84aを設け、前記凸部83bのうち凹
部84aに嵌合していない部分を軸受64で支持するよ
うになっている。
【0060】ここで、ロール分割体83〜85及び93
〜95については、夫々一端面側には凸部、他面側には
凹部が設けられ、それぞれが回転可能に嵌合するように
なっている。また、一端側のロール分割体82(92)
だけは、軸方向両端部に凸部82a、82b(92a、
92a)が形成されるようになっている。本実施の形態
では、ロール分割体82〜85及び92〜95として
は、φ3のステンレス製の丸棒の両端部にφ1の凸部若
しくは凹部が形成されたものが用いられている。
【0061】また、本実施の形態において、これら各ロ
ール分割体の端部(連結位置及び両端部)に設けられる
軸受62〜66は、厚さ1mmの板状の導電性樹脂(東
レ(株)製トレカ(商品名))からなるものであり、各
連結位置及び両端部に設けられた凸部がはめ込まれる孔
が設けられている。そして、軸受62〜66は、電気的
導通を保持しながら支持軸61に取り付けられている。
従って、本実施の形態では、実施の形態1とは異なり、
支持ブロック71に印加された帯電バイアスは、支持軸
61から軸受62〜66を介して各ロール分割体82〜
85(92〜95)に供給されるようになっている。
尚、軸受62〜66を構成する材料については、導電性
を有するものであれば、例えばアルミニウムやステンレ
ス等適宜選定して差し支えない。
【0062】更に、軸受62〜66は、図12に示すよ
うに、チューブ状フィルム41と非接触に配設可能な形
状に設定されており、チューブ状フィルム41の回転抵
抗となることがない。
【0063】次に、本実施の形態に係る帯電装置の作動
について説明する。バイアス電源75からの帯電バイア
スは、支持軸61から軸受62〜66を介してフィルム
規制ロール81、91へと伝達されチューブ状フィルム
41に印加される。一方、感光体ドラム20が回転する
と、図12に示すように、この感光体ドラム20に接触
配置されているチューブ状フィルム41が感光体ドラム
20の回転に伴って追従回転し、更に、チューブ状フィ
ルム41の感光体ドラム20との接触ニップ領域n近傍
前後においてチューブ状フィルム41の内面側に接触配
置されるフィルム規制ロール81、91もチューブ状フ
ィルム41の回転に伴って追従回転する。
【0064】このとき、帯電装置21を感光体ドラム2
0側からみると、図14(a)(b)に示すように、各
フィルム規制ロール81、91が、それぞれ、ロール分
割体82〜85及び92〜95に分割されている。この
ため、各フィルム規制ロール81、91を構成するロー
ル分割体の端部や連結部に残留トナー等が入り込んでし
まったとしても、回転に支障が生じるのは当該部分のロ
ール分割体だけであり、他のロール分割体の滑らかな回
転は維持される。一方、図15に示す比較の形態にあっ
ては、各フィルム規制ロール81、91の端部に残留ト
ナー等が入り込んでしまうと、各フィルム規制ロール8
1、91全体が停止してしまうこととなる。このため、
本実施の形態の方が比較の形態に比べて滑らかに回転が
維持されるフィルム規制ロールの割合が高くなる分、長
期にわたってフィルム規制ロール群51及びチューブ状
フィルム41の滑らかな回転が維持され、その結果良好
な帯電性が維持される。
【0065】尚、本実施の形態では、軸受62及び軸受
66が、チューブ状フィルム41端部位置よりも外側に
配設されていたが、これに限られるものではなく、当該
接触部がチューブ状フィルム41の端部位置よりも内側
に配置されるようにしてもよいことは勿論である。
【0066】また、本実施の形態では、ロール分割体の
連結位置において、一方のロール分割体にはフィルム規
制ロールの軸方向に突出する凸部を設けると共に、他方
のロール分割体には前記凸部が嵌合する凹部を設け、前
記凸部のうち凹部に嵌合していない部分を軸受で支持す
るようにしていたが、これは以下のような理由によるも
のである。
【0067】従来、よく用いられる回転ロールとその軸
受としては、図16(c)及び(d)に示すものがよく
用いられている。これは、回転ロール111、112の
両端に夫々円柱状の凸部111a、112aを設け、前
記凸部111a、112aと略同径の貫通孔113aを
有する軸受113を介して連結するようにしたものであ
る。このような構成をとると、各回転ロール111、1
12を独立して組み立てたり、分解したりすることがで
きるという点で有用である。
【0068】ところが、このような構成では、軸受11
3で両方の凸部111a、112aを受ける必要がある
ため、その分、長手方向の軸受113の幅を広く選定す
る必要がある。このように、軸受113の幅が広くなっ
てしまうと、図17(b)に示すように、軸受113近
傍における放電が不均一なものとなり、当該部位におい
て帯電不良が発生してしまうおそれがある。
【0069】一方、図16(a)及び(b)に示すよう
に、一方の回転ロール101の端部には凸部101a、
他方の回転ロール102の端部には凹部102aを設
け、前記凸部と略同径の貫通孔103aを有する軸受1
03を介して連結するようにすれば、長手方向の軸受1
03の幅を狭く設定することが可能となり、図17
(a)に示すように、当該部位にも充分な帯電電荷が供
給され、帯電不良の発生が防止される。従って、本実施
の形態では、このように連結を行うようにしたものであ
る。尚、本実施の形態においては、各ロール分割体間の
最大隙間は1.5mmであったが、帯電不良は発生しな
かった。
【0070】尚、本実施の形態の変形形態としては、例
えば図18(a)に示すように、フィルム規制ロール群
51を非対称な位置で分割する態様が挙げられる。これ
は、例えば、感光体ドラム20上の残留トナー等を清掃
するクリーニングブレード26aが傾いて配設されて、
片側の残留トナーのみがクリーニングブレード26aを
すり抜けやすくなってしまう場合には有効である。ま
た、図18(b)に示すように、フィルム規制ロール群
51を中心で二分割するようにしてもよい。
【0071】更に、図19(a)に示すように、残留ト
ナー等が入り込みやすいフィルム規制ロール群51の軸
方向端部のロール分割体82、84(92、94)の長
さを、中央部のロール分割体83(93)よりも短くす
るようにすれば、両側から残留トナー等が侵入した場合
にも回転が停止する領域が少なくなるという点で有効で
ある。
【0072】また、上記の態様において、中央部のロー
ル分割体83(93)の長さが長すぎると、当該ロール
分割体83(93)がたわんで、チューブ状フィルム4
1の中央部が感光体ドラム20から浮き上がり、帯電不
良を生じるおそれがある。このような帯電不良を防止す
るという観点からすれば、図19(b)に示すように、
この中央部83(93)を更に83a、83b(93
a、93b)に二分割するようにすれば、フィルム規制
ロール群51のたわみが防止され、帯電不良の発生も防
止される。
【0073】更に、図20(a)(b)に示すように、
フィルム規制ロール群51の軸方向端部のロール分割体
(例えば82、92)と規制ロール支持部(例えば7
2、73)との継ぎ目部分Sを、両端ともにチューブ状
フィルム41の内側に配置するようにすれば、画像形成
時に発生し画像形成装置内を浮遊する残留トナー等が継
ぎ目部分Sに入り込みにくくなるのに加え、仮に両側か
ら残留トナー等が侵入した場合にも滑らかに回転が維持
されるフィルム規制ロールの割合が高くなる分、長期に
わたってフィルム規制ロール群51及びチューブ状フィ
ルム41の滑らかな回転が維持され、その結果良好な帯
電性が維持される。
【0074】
【発明の効果】以上説明したように、本願第一の発明に
よれば、規制ロール軸受部材及びフィルム規制ロールの
外部に露呈する継ぎ目部分をチューブ状帯電フィルムの
端部位置よりも内側に配置するようにしたので、残留ト
ナー等の微粉が浮遊するような環境下においても、これ
らの微粉が前記接触部への侵入が防止されるため、フィ
ルム規制ロールの滑らかな回転が維持されることにより
チューブ状帯電フィルムの滑らかな回転が維持され、長
期にわたって被帯電体の良好な帯電性を維持できる。
【0075】また、本願第二の発明によれば、フィルム
規制ロールが軸方向に複数に分割されそれぞれが回転可
能なロール分割体を連結したもので構成するようにした
ので、残留トナーなどによってフィルム規制ロールを構
成するロール分割体の一部の回転が停止してしまうよう
な場合にあっても、他のロール分割体の滑らかな回転が
維持されることによりチューブ状帯電フィルムの滑らか
な回転が維持され、長期にわたって被帯電体の良好な帯
電性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)(b)(c)は本発明に係る帯電装置
の概要を示す説明図である。
【図2】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形
態の概要を示す説明図である。
【図3】 実施の形態1で用いられる帯電装置の概要を
示す説明図である。
【図4】 図3をIV−IV面でカットしたときの状態を示
す説明図である。
【図5】 実施の形態1で用いられる帯電装置の構成を
示す斜視図である。
【図6】 (a)は実施の形態1で用いられる帯電装置
を感光体ドラム側からみたときの概要図、(b)はその
端部付近の拡大図である。
【図7】 (a)は比較の形態で用いられる帯電装置を
感光体ドラム側からみたときの概要図、(b)はその端
部付近の拡大図である。
【図8】 (a)は実施の形態2で用いられる帯電装置
を感光体ドラム側からみたときの概要図、(b)はその
端部付近の拡大図である。
【図9】 実施の形態2及び比較の形態において、10
000枚プリントを行った後の感光体ドラムの感光層の
磨耗量を示すグラフ図である。
【図10】 実施の形態2の変形の形態を示す説明図で
ある。
【図11】 実施の形態3で用いられる帯電装置の概要
を示す説明図である。
【図12】 図11をIV−IV面でカットしたときの状態
を示す説明図である。
【図13】 実施の形態3で用いられる帯電装置の構成
を示す斜視図である。
【図14】 (a)は実施の形態3で用いられる帯電装
置を感光体ドラム側からみたときの概要図、(b)はそ
の端部付近の拡大図である。
【図15】 比較の形態で用いられる帯電装置を感光体
ドラム側からみたときの概要図である。
【図16】 (a)(b)は実施の形態3における回転
ロールと軸受との関係を示す説明図、(c)(d)は比
較の形態における回転ロールと軸受との関係を示す説明
図である。
【図17】 (a)は実施の形態3における帯電の状
態、(b)は比較の形態における帯電の状態を示す説明
図である。
【図18】 (a)(b)は実施の形態3の変形の形態
を示す説明図である。
【図19】 (a)(b)は実施の形態3の変形の形態
を示す説明図である。
【図20】 (a)(b)は実施の形態3の変形の形態
を示す説明図である。
【図21】 従来における帯電装置の一例を示す説明図
である。
【図22】 (a)(b)は従来における帯電装置の一
例を示す説明図である。
【符号の説明】
1…被帯電体,2…チューブ状帯電フィルム,3…バイ
アス電源,4…フィルム規制ロール,5…規制ロール軸
受部材,6…ロール分割体,n…接触ニップ領域,S…
継ぎ目部分,21…帯電装置,41…チューブ状フィル
ム,52(53)…フィルム規制ロール,62〜66…
軸受,75…バイアス電源,81(91)…フィルム規
制ロール,82〜85(92〜95)…ロール分割体

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動する被帯電体に対し所定の接触ニッ
    プ領域をもって配置され且つ前記接触ニップ領域におい
    て被帯電体の移動方向と同方向に向かって移動可能な導
    電性を有するチューブ状帯電フィルムと、前記チューブ
    状帯電フィルムに所定の帯電バイアスを印加するバイア
    ス電源と、前記チューブ状帯電フィルムの内面側に回転
    可能に配設されチューブ状帯電フィルムの被帯電体に対
    する接触位置を規制するフィルム規制ロールと、前記フ
    ィルム規制ロールの両端部でフィルム規制ロールを軸支
    する規制ロール軸受部材とを備え、 前記規制ロール軸受部材及びフィルム規制ロールの外部
    に露呈する継ぎ目部分がチューブ状帯電フィルムの端部
    位置よりも内側に配置されることを特徴とする帯電装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の帯電装置において、 規制ロール軸受部材のうちチューブ状帯電フィルムの端
    部位置よりも内側に配設される部位がチューブ状帯電フ
    ィルムと非接触配置されていることを特徴とする帯電装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の帯電装置のうち、フィ
    ルム規制ロールを介してバイアス電源による帯電バイア
    スを印加するタイプのものにおいて、 規制ロール軸受部材のうちチューブ状帯電フィルムの端
    部位置よりも内側に配設される部位が、被帯電体の非画
    像形成領域上に配置されることを特徴とする帯電装置。
  4. 【請求項4】 移動する被帯電体に対し所定の接触ニッ
    プ領域をもって配置され且つ前記接触ニップ領域におい
    て被帯電体の移動方向と同方向に向かって移動可能な導
    電性を有するチューブ状帯電フィルムと、前記チューブ
    状帯電フィルムに所定の帯電バイアスを印加するバイア
    ス電源と、前記チューブ状帯電フィルムの内面側に回転
    可能に配設されチューブ状帯電フィルムの被帯電体に対
    する接触位置を規制するフィルム規制ロールと、前記フ
    ィルム規制ロールの両端部でフィルム規制ロールを軸支
    する規制ロール軸受部材とを備え、 前記フィルム規制ロールは、軸方向に複数に分割されそ
    れぞれが回転可能なロール分割体が連結されたものから
    なることを特徴とする帯電装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の帯電装置において、 前記ロール分割体の軸方向の長さは、軸方向中央部に配
    設されるもの対して端部側に配設されるものが短く設定
    されることを特徴とする帯電装置。
  6. 【請求項6】 請求項4に記載の帯電装置において、 前記ロール分割体の連結位置にロール分割体軸受部材を
    具備させることを特徴とする帯電装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の帯電装置のうち、フィ
    ルム規制ロールを介してバイアス電源による帯電バイア
    スを印加するタイプのものにおいて、 ロール分割体の連結位置にて、一方のロール分割体には
    フィルム規制ロールの軸方向に突出する連結凸部を設け
    ると共に、他方のロール分割体には前記連結凸部が嵌合
    する連結凹部を設け、前記連結凸部のうち連結凹部に嵌
    合していない部分をロール分割体軸受部材で支持するこ
    とを特徴とする帯電装置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の帯
    電装置を備える画像形成装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002268337A (ja) * 2001-03-06 2002-09-18 Fuji Xerox Co Ltd 荷電装置および画像形成装置
US8805245B2 (en) 2010-12-16 2014-08-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Charging device and image forming apparatus using the same

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