JPH0348869A - 画像形成装置の帯電装置 - 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】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は静電複写機、同プリンタなど静電転写プロセ
スを利用する画像形成装置、とくにその帯電装置に関す
るものである。

（従来技術と解決すべき課題） 上記のような周知の画像形成装置において、像担持体表
面の感光層を一様に帯電させるための帯電手段として、
像担持体に圧接する帯電ローラなどの接触帯電手段を用
いるものが既に提案されている。

第１２図はこのような画像形成装置の、とくに−次帯電
部位近傍を略示する要部側面図であって、　紙面に垂直
方向に軸線を有し、矢印Ａ方向に回転する像担持体ｌ　
（以下感光体という）表面に帯電ローラ２が圧接してお
り、高圧電源３によってバイアス電圧が印加されて、感
光体１表面が一様に帯電される。

ついで、該帯電面が、画像信号付与手段４によって画像
変調されたレーザビーム、原稿からの反射光などの画像
信号を受けて、該面に静電潜像が形成され、以後周知の
仕方で現像、転写、分離定着などの工程を経て画像形成
が行なわれ、転写のさいに転写に寄与せず感光体１表面
に残る残留トナー、画像信号を受容した後転写後まで残
る残留電荷などはいずれも不図示のクリーナ、前除電手
段によって除去されて、感光体１は次の画像形成工程に
入り得る状態になる。

このような画像形成装置において、前記帯電ローラ２は
、金属などの剛性導電材料から成る芯金２ａに、ウレタ
ン、ＥＰＤＭなどにカーボンを分散させて比抵抗１０６
〜１０１０Ωｃｍ程度に調整した弾性体で形成した弾性
層２ｂを被覆して形成しである。

ところで、このような−次帯電手段を利用してこれにバ
イアスを印加する場合には、定電圧制御と定電流制御と
があるが、上記のような帯電ロラは環境、と（に湿度に
よってその比抵抗が太き（変化するので、定電圧制御の
場合、低６Ｈｚ境下にあっては帯電ローラ２の弾性層の
比抵抗が上昇して帯電電位Ｖ。が低下して帯電不足によ
るかぶりが発生しやすく、逆に高温環境下では帯電ロー
ラ２の弾性層の比抵抗が低下して帯電電位Ｖ。が上昇し
、絶縁破壊によるピンホールの発生などの問題が生ずる
。

さらに、この場合には、電流は、第１４区々示のように
初期に流れるだけであるので、チャージアップの問題は
ないが、上記のような、）界度変化による帯電電位の変
動が顕著で安定し難い。

このような欠陥を回避するため、例えば特開昭５６−１
３２３５６号公報などに開示されているように、定電流
制御方式が提案されているが、この場合、転写材間で転
写ローラの圧解除機構がある場合を考えると、定電流制
御では、常時一定の電流が流れているので、第１３図々
示のように、電荷のチャージアップによって感光層が破
壊されるおそれがあり、これを阻止するためには全面露
光装置などの除電手段を必要とするが、このようなこと
は構成を複雑にし、５スト的にも不利である。

これを要するに、帯電ローラのような接触帯電手段にお
いて、従来は、常時安定した帯電電位が得られ、電荷の
チャージアップもないような制（卸手段は存在しなかっ
たといえる。

本発明はこのような事態に対処すべ（されたものであっ
て、−次帯電に接触型の帯電手段を用いる画像形成装置
において、極めて簡単な手段によって、環境、特に湿度
の変動にかかわらず、電荷のチャージアップを招来する
こともな（、常時安定して良好な帯電電位を得られるよ
うな帯電手段を提供することを目的とするものである。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用）上記の目的を達
成するため、本発明は、像担持体と、これに圧接する帯
電部材とをそ゛なえ、該帯電部材に接続した電源によっ
て前記像担持体表面を−様に帯電させるように構成した
画像形成装置において、前記帯電部材にアースまたはバ
イアスを印加した、吸湿によって低抵抗化する吸湿部材
を接続してなる帯電装置であることを特徴とするもので
ある。

このように構成することによって、環境湿度の変化にか
かわらず、像担持体表面を破壊する恐れもなく、常時安
定的に良好な帯電を行なうことができる。

（実施例の説明） 第１図は本発明を、円筒状の感光体をそなえた画像形成
装置に適用した実施例の要部の概略側面図である。

紙面に垂直方向に延びており、矢印へ方向に回転する感
光体ｌに、帯電ローラ２が圧接しており、これに定電流
電源３°によってバイアスが印加されて感光体１表面の
感光層が帯電されるものとする。

帯電ローラ２の構成は前記第１２図々示のものととくに
変わりはない。

上記のバイアス回路には、セロハン、ポリアミドフィル
ム、望ましくはローラ２の弾性層２ｂと同じ物質で構成
された、吸湿によって低抵抗化する吸湿部材６が接続し
である。

第２図、第３図は、夫々前記吸湿部材の構成例を示す斜
面図であって、前者においては、絶縁性基ｍ６ａのうえ
に吸湿材料６Ｃを接着、塗布などの手段によって形成し
、これに取着した電極６ｂ、６ｂの一方をローラ２の芯
金に、他方をアスに接続する。後者は、絶縁基鈑６ａ’
　に電極６ｂ’　、６ｂ’　を取着し、これら両電極間
に吸湿材６ｃ’を配設して構成されている。

第４図は、前記第１図々示の装置のバイアス回路の等価
回路であって、抵抗３０１は該装置の感光体１と帯電ロ
ーラ２のニップの等価抵抗、抵抗３０２は吸湿部材６の
等価抵抗である。

抵抗３０２がない場合に、抵抗３０１が湿度変動によっ
て変化した場合、電源３°の出力電圧が大きく変化する
が、抵抗３０２へ流れる電流を抵抗３０１に流れる電流
よりも大きくなるように抵抗３０２の抵抗値を設定して
お（ことによって、ｌ２度変動によって抵抗３０１の抵
抗値が変化しても、電源３′の出力電圧をあまり変化し
ないようにできる。

このさい、吸湿部材の抵抗値は、前記ニップ部を流れる
電流の、はぼ１０倍の電流が流れるようにその値を設定
しておくものとし、該部材６のｌ界度による抵抗変化は
、帯電ローラ２の弾性層の湿度による抵抗変化と似た変
化をするものが好ましい。

吸湿部材６の抵抗変化が帯電ローラ２のそれに比して大
きすぎると、低湿時にニップ部への電流が増大してかぶ
りを発生しやすく、高温時にはニップ部への電流が減少
して帯電不良となりがちである。

反対に、吸湿部材６の抵抗変化が帯電ローラのそれに比
して小さいと、低湿時に帯電不良、高温時にかぶりを生
じやすい。

さらに、大部分の電流が流れる吸湿部材の部分で、電源
３°の出力電流が一定になるように制御１しているため
、湿度変化によっても帯電電位の変動が少なく、ニップ
部で電荷がチャージアップして感光層を破壊するような
事も防止できる。

帯電ローラに印加する電圧は直流電圧のみならず、直流
電圧に交流電圧を重畳したものでもよい事は勿論であっ
て、帯電面の帯電の均一性の観点からは後者の方が好適
である。

また、帯電ローラとしては、第５図に示すように、芯金
の上に形成した、前述のような弾性層９ｂの表面に、表
層９ｃを構成しても良い。この表層９ｃとしてしては、
比抵抗的１０１０Ωｃｍのナイロン系樹脂トレジンが好
ましく、これを厚み１０μｍ程度に成層するのがよい。

このような層を形成する事によって、弾性層９ｂが感光
体１の表面に付着するのを阻止し、帯電ローラの絶縁性
を向上させてリークを防止する効果がある。

第６図ないし第１１図は本発明他の実施例を示すもので
あって、前記実施例装置と対応する部分には同一の符号
を付して示しである。

第６図の装置においては、帯電ローラ３０に金属等の導
電性材料からなる導電ローラ２０が当接しており、該ロ
ーラに流れる電流が、感光体１と帯電ローラ２とのニッ
プ部に流れる電流よりも大きくなるように構成しである
。

導電ローラ２０に流れる電流は、このローラと帯電ロー
ラとの圧接ニップ部の面積を調整したり、該ローラを抵
抗素子、バリスタなどを介してアースしたり、ないしは
、適宜の電源によってバイアスを印加するなどの仕方で
制御出来る。

このように構成することによって、低湿環境下で帯電ロ
ーラ３０の弾性層３０ｂの比抵抗が高くなると、芯金３
０ａと導電ローラ２０間の抵抗が高（なって電源３°の
出力電圧が高（なり、高温環境下では芯金３０ａと導電
ローラ２０間の抵抗が低下して電源３°の出力電圧も低
（なる。

なお、この装置では、構成から直ちに判るように、帯電
ローラ３０自体が、前記第１図々示のものにおける吸湿
部材６を兼ねていることになるから、吸湿部材の抵抗変
化と帯電ローラの弾性層のそれとが一致していることに
なり、感光体１と帯電ローラ２とのニップ部へ一定の電
流を供給でき、安定した帯電が可能であるとともに、省
スペース化にも有利である。

第７図は、帯電手段として帯電ベルトを利用した画像形
成装置に本発明を適用した実施例であって、導電性ロー
ラ６°を含むローラ対（図にはその一方のみが示しであ
る）に帯電ベルト７がｌ１ｆｆｉ架され、該ベルト７を
挟持するように導電ローラ２０が配設してあり、前記ロ
ーラ６に電源３°が接続しである。このような構成によ
って前述の実施例装置のものと同様の作用を奏し得るこ
とは容易に理解できる所であろう。

第８図は、第６図々示の装置における導電ローラの代り
に導電ブラシ８を配設したもので、このようにしても第
６の装置と同様の作用を奏し得ることは容易に理解でき
るところであろう。

第９図は、第６図々示の装置における導電ローラの代り
にアースした、金属などの導電性支持部材２１ｂに、カ
ーボンなどを分散して導電性を適宜に調整したウレタン
ゴムなどからなる弾性ブレード２１ａを帯電ローラ３０
に圧接してなるものである。

このように構成することによって、該ブレードによって
帯電ローラをクリーニングすることをも可能とする。

第１Ｏ図は、前記第１図々示の装置において、吸湿部材
６に流れる電流を一定成らしめるように、該部材６に接
続した抵抗４１に生ずる電圧を一定になるようにして電
源４０の出力電圧を制ｉ卸している。

この場合、吸湿部材６へ流れる電流が、感光体１と帯電
ローラ２のニップ部へ流れる電流よりも小さくなっても
出力電圧が変化しないので、電源４０の電流容量が小さ
くてすむことになる。

第１１図は上記と同様の趣旨で、前記第６図々示の装置
における導電ローラへ流れる電流が一定になるように、
抵抗４１を用いて電源４０の出力電圧を制御したもので
ある。

なお、以上の実施例においては除電装置を不要としたが
、勿論、除電装置を具備せしめることによって、より良
好な帯電状態が可能となることは明らかである。

（３）発明の効果 以上説明したように、本発明によるときは、像担持体に
、帯電ローラなどの接触型の帯電手段を当接配置して、
−様な帯電面を構成するようにした画像形成装置におい
て、吸ビ♀によって低抵抗化する部材を用いることによ
って、ｒ５境、とくに／髭度変動による帯電手段の特性
の変化にかかわらず、像担持体表面に常時安定した帯電
面が得られ、除電装置など特段の付帯機構を用いるなく
とも、像担持体表面感光層製破壊するおそれもなくなり
、良質の画像を得るのに資するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す画像形成装置の、−次帯
電部位近傍の概略側面図、 第２図、第３図は、それぞれ吸湿部材の構成を示す斜面
図、 第４区は、第１図の帯電回路の等価回路図、第５図ない
し第１１図はいずれも本発明の他の実施例を示す要部側
面図、 第１２図は公知の帯電手段の構成を示す要部の概略側面
図、 第１３図、第１４図は、転写材が存在しない場合の定電
流、定電圧制御のさいの電流、電圧の時間的変化を示す
グラフである。 １・・・感光体、２．９．３０・・・帯電ローラ、３゛
　・・・定電流電源、６・・・吸湿部材。 ７・・・帯電ベルト、８・・・導電ブラシ、２０導電ロ
ーラ。 牙１３図 第１４図 手糸売ネ由正書（方式） 平成２年１ルヅ日

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体と、これに圧接する帯電部材とをそなえ
   、該帯電部材に接続した電源によって前記像担持体表面
   を一様に帯電させるように構成した画像形成装置におい
   て、 前記帯電部材にアースまたはバイアスを印加した、吸湿
   によって低抵抗化する吸湿部材を接続してなる帯電装置
   。
2. （２）帯電部材に接続した電源の出力電流が一定になる
   ように制御する特許請求の範囲第１項記載の帯電装置。
3. （３）吸湿部材に流れる電流が一定になるように制御す
   る特許請求の範囲第１項記載の帯電装置。
4. （４）帯電部材が帯電ローラである特許請求の範囲第１
   項ないし第３項のいずれか記載の帯電装置。
5. （５）帯電ローラの表面に高抵抗層を形成してなる特許
   請求の範囲第４項記載の帯電装置。
6. （６）帯電部材が帯電ベルトである特許請求の範囲第１
   項ないし第３項のいずれか記載の帯電装置。
7. （７）像担持体と、これに圧接する帯電部材とを備え、
   該帯電部材に接続した電源によって前記像担持体表面を
   一様に帯電させるように構成した画像形成装置において
   、 前記帯電部材を吸湿によって低抵抗化する材料で構成し
   てなる帯電装置。