JPH02282279A - 接触帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電圧を印加した接触帯電部材を被帯電体面に接
触させて相対的に移動させることにより被帯電体面を帯
電処理（除電処理も含む）する接触帯電装置に関する。

（従来の技術） 便宜上、電子写真複写装置・静電記録装置等の画像形成
装置を例しこして説明する。

電子写真複写装置や静電記録装置は周知のように像担持
体としての電子写真感光体や静電記録誘電体（回転ドラ
ム型・回動ベルト型・走行ウェブ型等）に該面を均一に
帯電処理する手段を含む作像プロセス手段を適用して１
］的の画像情報に対応した画像を間接式１（転写式）に
又は直接式に形成するものである。

被帯電体たる像担持体の面を均一帯電処理する手段とし
ては均一帯電性のよいコロトロンやスコロトロン等のコ
ロナ′Ｍ：電器が広く用ｌ／１られている。しかしコロ
ナ放電器は高価な高圧電源を必要とする、それ自４・・
や高圧電源のシールド空間等のスペースを必要と１７、
ソオノ″ソ等のコロナ生成物の発生が多くそ１．７＋対
処のための付加手段拳機構を必要とし、それより−４・
ド装置な大型化・高コスト化等する因子とな、）−１い
る等の問題点を有している。

そこで近時は問題点の多いコロナ放電器の代りに接触帯
電方式（直接帯電方式）の採用が検詞されている。接触
帯電は被帯電体としての像担持体面に電源により電圧（
例えば１〜２ＫＶ程度の直流電圧、或は直流電圧と交流
電圧との重畳電圧等）を印加した導電性部材（帯電部材
）を接触させることにより像担持体面に電荷を直接注入
して像担持体面を所定の電位に帯電させるもので、ロー
ラ帯電式（特開昭５８−９１２５３号）、ブレード帯電
式（特開昭５８−１９４３４９号ｅ回８０−１４７７５
８号公報）帯電−クリーニング兼用式（特開昭５６−１
６５１８ｆｉ号）等が考案されている。

（発明が解決しようとする問題点） （１）しかしながら、上記従来例の様に接触帯電部材と
して導電性部材を用いた場合、被帯電体の一部が絶縁破
壊を起したり、異物等の混入により傷が入るなどしてピ
ンホールが発生する可能性がある。このように被帯電体
にピンホールが発生するとその部分は電気的に抵抗が小
さくなるため、電圧の印加された接触帯電部材としての
導電性部材とピンホールが近接するとそれらの間で火花
放電が生じる。火花放電が生じている間、被帯電体に帯
電されるはずの電荷が導電性部材の表面を伝わってピン
ホール部にリークするため、被帯電体の表面は帯状に帯
電されない現象、いわゆる「電荷抜け」が生ずる。この
電荷抜けは被帯電体が例えば画像形成装置の感光体等の
像担持体であれば画像欠陥となってあられれる。

このような「電荷抜け」については、導電性部材の表面
を適当な体積固有抵抗（１０”Ｑｃｍ以上）を持つ薄い
膜で被覆することで、電荷抜けを防ぐことが可能となり
、かつ帯電性能を著しく失うことなく帯電可能となる。

そのためにはその表層となり得る電気抵抗を持った材質
を選ぶ必要がある。

（２）接触帯電部材としてブレード状の物を使った場合
、ブレードが固定式であるため被帯電体と接する部分の
硬度が大きいと当接のし方に不均一な部分が生じる。そ
こで、密着性を大きくしようとして圧接力を犬きくする
と被帯電体にすし状の傷が出来て、それが帯電ムラとな
って、被帯電体が像担持体であれば得られる画像の品質
を落す場合がある。特に、適当な抵抗を持った材質は硬
度が大きくなる傾向があり、被イ１２重体への傷を生じ
させる結果を招く。

（３）また接触帯電部材が固定式であるため、被帯電体
と接触している表面の抵抗層が摩耗によって削れていき
絶縁破壊強度が弱くなるため、折角の抵抗層の効果がな
くなる場合があった。

木発明は接触帯電装置について一ヒ記（１）〜（３）の
ような問題点を解消して例えば画像形成装置の像担持体
面の均一帯電処理手段機器として支障なく有効に活用で
きるようにすることを目的とする。

（問題点を解決するだめの手段） 木発明は、電圧を印加した接触帯電部材を被帯電体面に
接触させて相対的に移動させることにより被帯電体面を
帯電処理する接触帯電装置であり、前記接触帯電部材は
、その端部を前記被帯電体に対して当接させ、その当接
部から徐々に離間した当接面を有するブレード状のもの
であって。

その基体である導電性部材の表面上の前記被帯電体と静
電的に影響する部位を電気抵抗値の大きい一種類以七の
抵抗層で被覆し、かつ少なくとも前記被帯電体と当接す
る前記端部は弾性体で構成されていることを特徴とする
接触帯電装置である。

（作用） ブレード状の接触帯電部材の基体である導電性部材が抵
抗層により被覆されているめ、被帯電体上に傷等による
ピンホールがあった場合においても電荷抜けは起らず、
従って被帯電体が例えば画像形成装置の感光体等の像担
持体であれば電荷抜けによる欠陥のない良好な画像を長
期にわたって安定して得ることができる。

被帯電体との当接部であるブレ−ド状接触帯電部材の端
部は弾性体で構成されているため、被帯電体と接触帯電
部材の密着性が良く、さらには被帯電体に傷をつけにく
い。ブレード状接触帯電部材の被、ｊｉ′ｆ重体どの接
触エツジ部が摩耗によって削れても、表面抵抗層は摩耗
しないため絶縁破壊強度が弱くなることはなく、例えば
画像形成装置において絶縁破壊強度低下に起因する所謂
白抜は現象を生じない。

また、被帯電体に対する接触帯電部材の設定角を小さく
とることが可能であるため、帯電幅を広くすることが可
能であり、外径の大きい帯電ローラを使ったのと同等の
帯電性をもたすことができる。

さらに構成が簡単であるため、装置の小型・軽量争省ス
ペース化ができ、装置の大幅なコストダウンを図ること
ができる。

（実施例） 実施例１（第１〜３図） 第３図は本発明に従う接触帯電装置を像担持体の帯電処
理手段として用いた画像形成装置の構成略図である。本
例はプロセスカートリッジ着脱型の転写方式電子写真複
写装置である。

図において、１は支軸１ａを中心に矢示方向に所定の周
速度で回転駆動されるｆＩ！、担持体（被イｉＰ電体）
としてのドラム型電子写真感光体である（以下、感光体
と略記する）。２は該感光体の周面を均一帯電する手段
としての接触帯電部材、３は光像露光手段としての短焦
点レンズアレイ、４は現像装置、５は転写装置、５１は
不図示の給紙部より１枚宛搬送された転写材１０を感光
体１の回転と同期取りして感光体１と転写装置５との間
に給送するタイミングローラ、５２はタイミングローラ
５１と転写装置５との間に配設した転写材ガイド部材、
５３は感光体ｌと転写装置５との間を通過して像転写を
受けた転写材１０を不図示の定着装置へ導入する搬送装
置、６は像転写後の感光体１面を浄化するクリーニング
装置である。

本例の装置は感光体ｌ・接触帯電部材２・現像装置４・
クリーニング装置６の４つのプロセス機器を互いに所定
の配置関係をもって組込んだプロセスカートリッジ７と
して構成してあり、該プロセスカートリッジ７は複写装
置本体内に支持レール８・８に沿って挿入装着すること
ができ、逆に複写装置本体外へ抜き外し自在である。

プロセスカートリッジ７を複写装置本体内に十分に挿入
して装着することにより、複写装置本体側とプロセスカ
ー；・リッジ７側とが機械的・電気的に相互カップリン
グし複写装置として作動可能状態となる。

而して感光体ｌは回転過程でその周面が、高圧電源Ｅに
より電圧（バイアス）の印加された接触帯電部材２によ
り順次に均一帯電され、次いで光像露光手段３の位置を
通過して光像露光Ｌ（原画像のスリット露光）を順次に
受けることにより露光像パターンに対応した静電潜像が
順次に形成されていく。７ａは光像露光手段３に対応す
るカートリッジハウジング壁部分に開口させた光透過窓
孔部を示す。

光像露光りはレーザビーム走査で行うこともできる。静
電記録装置の場合は像担持体としての誘電体面を選択的
に除電する電極アレー等の手段の作用により誘電体面に
潜像が順次に形成されていく。

感光体１面の形成潜像は次いで現像装置４により順次に
トナー画像として顕像（現像）され、その感光体面のト
ナー画像が転写装置５にて該転写装置５と感光体１との
間に不図示の給紙部より１枚宛搬送され、タイミングロ
ーラ５１で感光体１の回転と同期取り（レジストレーシ
ョン）されて給送された転写材１０面に転写される。

転写装置５を通過して像転写を受けた転写材１０は感光
体１面から順次に分離され、搬送装置５３で不図示の定
着装置へ導入されて像定着を受け１画像形成物として出
力される。

一方像転写後の感光体工面はクリーニング装置６により
転写残りトナー、転写材紙粉、その他の付着汚染物の除
去がなされて清浄面化され、繰返して像形成に供される
。

接触帯電部材２はブレード状部材であり（以下、帯電ブ
レードと記す）、第１図は該帯電ブレード部分の拡大横
断斜視図である。

該帯電ブレード２は、基体としての導電性部材２ａと、
その導電性部材２ａの感光体１との対向面倒を被覆させ
た抵抗層２ｂと、帯電ブレードの先端面部に設けた弾性
部材２Ｃからなる。

抵抗層２ｂは基体としての導電性部材２ａより抵抗が大
きい。

導電性部材２ａの体積固有抵抗は１０−Ｑｃｍ以下２　
　／ｒ　　　　　　？ 抵抗層２ｂのそれは１０〜１０９ｃｍ、特に１０〜μ ｍｏｕｃｍの範囲に設定するのが良い。

？ 弾性部材２Ｃは１０ｒ１ｃｍ以りの体積固有抵抗なら良
く、硬度は３０°〜７０°　（ＪＩＳ−Ａ）程度、好ま
しくは４０″〜６５６程度のものが良い。

２０は該帯電ブレード２を支える導電性支持体であり、
帯電ブレード２の導電性部材２ａは該導電柱支持体２０
を介して電源Ｅの電圧が帯電ブレード２に印加される。

第２図（ａ）φ（ｂ）は帯電ブレード２ど感光体ｌとの
接触状態説明図であり、帯電ブレード２は（ａ）図のよ
うに弾性部材２Ｃｔ−設°けたブレード先端側において
その下面側が感光体１面と接触している。（ｂ）図はそ
の接触部分領域の接触圧分布である。この図に示す様に
、該帯゛屯ブレード２の感光体ｌとの接触部分の長さｂ
にニップ長さ）は弾性体２Ｃの長さａに比べ少し長くす
る必要がある。そうしないと帯電性が不良となる。

ここで導電性部材２ａはクロロプレンゴムにカーボンを
分散させて体積固有抵抗１０’Ｌ！；Ｌｃｍ、ゴム硬度
６０°、厚さｔａ＝１ｍｍとしたブレード材を用いた。

材質としては、これ以外にもウレタン、ＥＰＤＭ、シリ
コンゴム等のゴムで問題ない。

その導電性部材２ａの感光体１に面する側の面は厚さｔ
ｂの抵抗層２ｂで被覆した。この抵抗層２ｂの材料とし
ては、アミラン（商品名）・トレジン（同）等のナイロ
ン系の物質、及びそれを適当な比率で分散させたもの、
ポリウレタンゴム・ポリウレタンエラストマー−ＮＢＲ
−クロロプレンゴム”　ＰＶｄＦ−ＰＶＣＩ　・ＰＥＴ
等が挙げられる。それ等の抵抗層材料による抵抗層２ｂ
の厚さｔｂは数１Ｌｎ１〜数１１００１Ｌ程度にするの
が良く、ここでは５０隼ｍとした。

弾性部材２Ｃはここでは体積固有抵抗がρ−１’　６”
森ｃｍ、ゴム硬度６０°のポリウレタンエラストマーを
用いた。該弾性部材２Ｃの長さａはここでは５００ＩＬ
ｍとしたが２００ｐｍ〜ＩｊＬｍでも問題はなかった。

該弾性部材２Ｃの感光体１と接するエツジの部分は数Ｊ
Ｌｍ程度のエツジ精度でカット処理されている。

帯電ブレード２の感光体１に対する設定角θは感光体と
の接平面に対してＯ〜３０’とするが、ここでは２０＠
に設定した。そのときの帯電ブレードと感光体との接触
圧分布が第２図（ｂ）に示したもので、ニップ長ざｂ＝
ｉ’ｍ＝となっているが、基本的にはエツジ当接といっ
てよい。

上記のような帯電ブレード２の形態条件、感光体１に対
する設定情条件にて、帯電／１／−ド２を５０　ｍ　ｍ
　／　ｓ　ｅ　ｃで回転駆動させた感光体ドラム１　　
（Ａ文ドラム表面に有機感光体を積層したドラム）の面
に当接させ、該帯電ブｌ／−ド２の弾性部材２ａに一７
００Ｖ（７）直流重圧ＶＩ’ｌｌＧと、１４００Ｖのビ
・−り間型圧ｖｐＰを持つ交流電圧ＷＡＧが重畳された
電圧を印加して感光体面を接触帯’ｌｔ！〜で、感光体
の帯電性、リーク性、そして感光体の損傷具合を調べた
。

■帯電性は以下の様に評価する。即ち、感光体１の帯電
開始電圧の２倍以上のピーク間電圧ｖＰＰを持つ交流電
圧ＶＡＣを直流電圧ＶＤＣに重畳した電圧を感光体ｌに
接触させた帯電ブレード２の導電性部材２ａに印加した
場合、特願昭ｅｌ−２Ｈ４１９号に記載の通りに感光体
の表面電位はほぼ直流電圧ＶＤＣに等しくなるように帯
電する。そこで帯電性は感光体の表面電位がｖＤＣ近く
に帯電している場合に良好と考えるものとする。

■リーク性は感光体にピンホールがあっても電荷抜けし
ない場合に良好とみなす。

■感光体の損傷具合は画像によって判断する。

すなわち、木接触帯電装行を用いた複写装置により得ら
れた画像中に耐久によってすしが発生しなければ良好と
みなす。

実際には水接触帯電装置を用いてＡ４の画像で５０００
枚相当の耐久を行った所、帯電性、リーク性に関しでは
問題がなかった。また感光体の損傷具合もほとんど気に
ならない程度であった。これは弾性部材２ｃのエツジ部
分が感光体ｌと接触しているため密着性が良く、クリー
ニング後の感光体面の中のクリーニング不良の部分や、
空気中のホコリ・ゴミ等が回動する感光体１とプレー１
−２との接触部より感光体回動方向下流側の帯電域にす
り抜けないので、すり抜は粒子が研摩剤となって感光体
を傷つけるということがないからである。

比較例：第６図に示すように弾性部材２ｃがない帯電ブ
１／−ドを用いて削欠を行った。弾性部材２ｃがない以
外はほとんど同じ条件であるが、抵抗層２ｄとしてＰＶ
ｄＦ等の硬い材質を用いると、部分的に帯電不良を起し
たり、感光体に損傷をきたし３０００枚程度で画像上に
すしが発生する場合がある。また、抵抗層２ｄのエツジ
部Ｐが摩耗により削れて絶縁破壊を生じる場合がある。

実施例２（第４図） 第４図に本発明の他の実施例を示す。

本実施例では、前記実施例１で説ＩＪ　した弾性体２ｃ
がブレードの端部全体を含んでいたのと違い、感光体と
接触するエツジ部分だけが含まれている。そして接触帯
電部材２ａの感光体１側のエツジ部が９０°以上の鈍角
的形状となっているため、実施例１に比べ局所的な電界
強度が弱く、抵抗層（この場合２ｃ）がリークしにくい
。これを用いて帯電性、リーク性を調べた結果、良好で
あり、Ａ４版の複写を５０００枚程度行った結果も感光
体の損傷は認められなかった。

実施例３（第５図） 第５図に本発明の更に他の実施例を示す。本例の帯電ブ
レード２はブレード状弾性体２ｄと該弾性体２ｄの感光
体１との対向面側を被覆させた導電性物質層２ａと、そ
の導電性物質層２ａ面を被覆させた抵抗層２ｂと、先端
部に実施例２（第４図）のものと同様の形態で設けた弾
性部材２Ｃからなる。

導電性物質層２ａは導電性支持体２０と電気的に導通し
ている。ブレード状弾性体２ｄは帯電ブレード２の全体
的な弾性を司さどるもので、これはブレード先端側の弾
性部材２０と違って抵抗値に限定はなく、適度な弾性率
の材質を選ぶことが可能である。弾性部材２ｃと同一物
質であっても構わない。

この帯電ブレード２を用いて、Ａ４版のコピーを５００
０枚相当行ったが、リーク性、帯電性ともまったく問題
なく、感光体の損傷に関してもまったく認められなかっ
た。

（発明の効果） 以上のように接触帯電装置について接触帯電部材をブレ
ード状物とし、そのブレード状接触帯電部材の被帯電体
と静電的に影響する部分は抵抗層で被覆し、被帯電体と
接触する部分は弾性部材で構成することによって ■被帯電体番？傷等によるピンホールがあった場合にお
いても電荷抜けは起らず１例えば画像形成装置にあって
は電荷抜けに起因する画像欠陥のない、良好な画像を出
力させることができる。

■被帯電体との当接部であるブレ−ド状接触帯電部材の
端部は骨性体で構成されているため、被帯電体と接触帯
電部材の密着性が良く、例えば画像形成装置にあっては
被帯電体たる像担持体面に付着して歿トナーが運ばれて
きたとしても、ここで阻１１二され、帯電部（放電部）
には、帯電ムラ等の影響を与えない。

■さらにはエツジ部が摩耗により削れても抵抗層は摩耗
しないため、抵抗層の絶縁破壊強度が弱くなることはな
く、リークしない。

■さらには、この弾性体のおかげで帯電印加電圧として
ＡＣ電圧を印加しても、それによる被帯電体の振動はか
なり緩和され、はとんど気にならない。

■また、接触帯電部材がブレード状物であるため、被帯
電体に対する設定角を小さくとることができるため、帯
電幅を広くすることが可能であり、外径の大きい帯電ロ
ーラを使ったのと同等な帯電性をもたすことができる。

■更に、構成が簡単であるため、装置の小型。

軽埴、省スペース化ができ、装置の大幅なコストダウン
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の接触帯電装置の横断斜視図、第２
図（ａ）　　　（ｂ）は帯電ブレードと感光体との接触
状態説明図であり、同図（ａ）は接触状態図、同図（ｂ
）は接触圧分布図、第３図は該接触帯電装置を使用した
画像形成装置の一例の構成略図、第４図は第２実施例の
接触帯電装置の横断斜視図、第５図は第３実施例の接触
帯電装置の層構成を示す横断面図、第６図は比較例装置
の横断面図である。 ■は被帯電体としての感光体等の像担持体、２は接触帯
電部材としての帯電ブレード、２ａは導電性部材又は導
電性物質層、２ｂは抵抗層、２ｃ・２ｄは弾性体、２０
は導電性支持体。 特許出願人　　　キャノン株式会社 し 区 耶時 の 薇 区 （つ 料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電圧を印加した接触帯電部材を被帯電体面に接触
   させて相対的に移動させることにより被帯電体面を帯電
   処理する接触帯電装置であり、前記接触帯電部材は、そ
   の端部を前記被帯電体に対して当接させ、その当接部か
   ら徐々に離間した当接面を有するブレード状のものであ
   って、その基体である導電性部材の表面上の前記被帯電
   体と静電的に影響する部位を電気抵抗値の大きい一種類
   以上の抵抗層で被覆し、かつ少なくとも前記被帯電体と
   当接する前記端部は弾性体で構成されていることを特徴
   とする接触帯電装置。