JP2767950B2 - 接触帯電部材 - Google Patents

接触帯電部材

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は接触帯電部材に関する。
(従来の技術) 例えば、複写機・記録装置等の画像形成装置における
被帯電体としての感光体や誘電体等の像担持体の面を均
一帯電処理する手段としては均一帯電性のよいコントロ
ンやスコロトロン等のコロナ放電器が広く用いられてい
る。
しかし、コロナ放電器は高価な高圧電源を必要とす
る、それ自体や高圧電源のシールド空間等のスペースを
必要とし、又オゾン等のコロナ生成物の発生が多くその
対処のための付加手段・機構を必要とし、それ等が装置
を大型化・高コスト化等する因子となっている等の問題
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
帯電方式の採用が検討されている。
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1〜12KV程度の直流電圧、或は直流電圧と
交流電圧の重畳電圧等)を印加した接触帯電部材を接触
させることにより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56−91253号公報)、ブ
レード帯電式(特開昭56−194349号公報・同60−147756
号公報)、帯電−クリーニング兼用式(特開昭56−1651
66号公報)等が考案されている。
しかしながら、この接触帯電方式における問題点の1
つとして、感光体等の像担持体にピンホール部(被帯電
体の表面欠陥部)があった場合に、像担持体面の帯電の
ために該像担持体面に当接させた電圧印加状態の接触帯
電部材と像担持体のピンホール部との間で火花放電を生
じやすく、そのような放電が起きると像担持体面にはピ
ンホール部だけにとどまらず、該ピンホール部を含む接
触帯電部材との帯電域全面に渡って帯電電荷が乗らなく
なる、所謂「電荷抜け」現象(電荷リーク現象)をみや
すいことが挙げられる。
第7図(A)・(B)はこの電荷抜け現象の説明モデ
ル図であり、(A)図において1は矢示方向に面移動す
る像担持体(被帯電体)としての感光体、Pは感光体1
に存在しているピンホール部、2は感光体1面の帯電の
ために感光体面に当接させた電圧印加状態のブレード形
態の接触帯電部材(以下、帯電ブレードと記す)であ
る。(B)図は(A)図の等価回路である。
感光体1のピンホール部Pの部分は他の感光体部分に
比べて低抵抗化しているため帯電ブレード2との接触に
より、或いは該帯電ブレード面が接近すると該帯電ブレ
ード2との間で火花放電Sを起こしやすく、放電Sを生
じると感光体長手方向(感光体と帯電ブレードの接触線
方向)に関して感光体上に印加される各部の電位VA・VB
・・・VZは何れもほぼ0Vとなり、感光体1面にはピンホ
ール部Pを含む帯電ブレード2との接触帯電域全面に渡
って帯電電荷が乗らなくなるのである。
而して感光体1面の帯電処理に上記のような電荷抜け
部が生じると出力画像はその電荷抜け部に対応する画像
部が、正規現像の場合は白抜けし、反転現像の場合は抜
けし、品位低下する。ピンホールPは感光体等の像担持
体(被帯電体)の製造時に発生したり、傷付けにより発
生したり、電気的絶縁破壊により発生したりし易く、皆
無とすることはなかなか難しい。
(発明が解決しようとする問題点) この電荷リーク防止対策として帯電ブレード材の電気
抵抗を上げねばならない。しかし、帯電ブレード2を適
切な圧でゴム弾性により加圧するため該帯電ブレードの
支持部先端と帯電ブレードの被帯電体当接部までの距離
(ブレード自由長)はブレード厚みよりかなり大きく必
要とされ、ブレード支持部よりブレードに給電すると被
帯電体当接部の電位が低下してしまう。このために帯電
ブレードには背面電極を必要とするが製造的に優れた手
段が無かった。
本発明は上記に鑑みて、ブレード形態の接触帯電部材
に関して該部材に対する背面電極の形成を合理的になす
ことを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は下記の構成を特徴とする接触帯電部材であ
る。
(1)被帯電体を帯電するために前記被帯電体に接触す
る接触帯電部材であって、ブレード部材と、前記ブレー
ド部材の前記被帯電体に接触する面と対向する面に設け
られた電極層と、を有する接触帯電部材において、 前記電極層を形成した後前記電極層及び前記ブレード
部材を同時に切断し、切断面が露出したまま前記被帯電
体に接触させることを特徴とする接触帯電部材。
(2)前記被帯電体は回転可能であり、前記被帯電体の
回転方向と垂直な方向において、前記ブレード部材の幅
は、前記電極層の幅よりも大きいことを特徴とする
(1)の接触帯電部材。
(3)前記ブレード部材は弾性部材を備えることを特徴
とする(1)又は(2)の接触帯電部材。
(4)前記電極層は前記ブレード部材の自由端に近接し
て延びることを特徴とする(1)乃至(3)のいずれか
の接触帯電部材。
(5)前記被帯電体は、像を担持する像担持体であるこ
とを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかの接触帯電
部材。
(6)前記接触帯電部材は、前記像担持体とともに画像
形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに設けられ
ることを特徴とする(5)の接触帯電部材。
(7)前記像担持体は電子写真感光体であることを特徴
とする(5)又は(6)の接触帯電部材。
(作 用) 即ち本発明は背面電極パターンをあらかじめブレード
形態の接触帯電部材としてのブレードやシートに形成し
た後に該帯電ブレードを所定サイズに切断する事で、
精度良く安定した電極を形成できる、パターンを省略
化できる。
(実施例) (1)画像形成装置例(第2図) 第2図は本発明に従う接触帯電部材を用いた接触帯電
装置を像担持体の帯電処理手段として組み込んだ画像形
成装置の一例の要部の概略構成図である。
1は像担持体としての回転ドラム型の電子写真有機感
光体(以下、感光ドラムと記す)であり、矢示Aの時計
方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転
駆動される。
感光ドラム1はその回転過程で後述する接触帯電装置
の接触帯電部材としての帯電ブレード2により、所定の
極性、所定の電位に均一帯電される。
次いで、その帯電処理面に露光部にて目的の画像情報
の露光L(原稿画像を結像露光するアナログ光学系によ
る露光、レーザービームスキャナやLEDアレイ等を含む
デジタル光学系による走査露光など)を受けることで目
的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
その形成潜像は次いで現像装置7により正規あるいは
反転現像される。
一方、不図示の給紙機構部より転写部材Paが給送さ
れ、レジストローラ10により所定のタイミングにて感光
ドラム1と転写手段8(例えば、転写ローラやコロナ帯
電器など)との間(転写部)に給紙され、その給紙転写
部材Paに対して感光ドラム1側の形成顕画像が順次に転
写されていく。
転写部を通過した転写部材Paは感光ドラム1面から分
離され、搬送手段11により不図示の定着装置に導入され
て像定着を受ける。
転写後の感光ドラム1面はクリーニング装置9により
残留不要物の除去を受けて清掃され、繰り返して作像に
供される。
本例の画像形成装置は、感光ドラム1・帯電ブレード
2・現像装置7・クリーニング装置9の4つのプロセス
装置についてそれらを互いに所定の位置関係をもって一
括して組み込んだプロセスカートリッジ6として構成し
てあり、該カートリッジ6は画像形成装置本体内に支持
レール12・12に沿って図面に垂直の方向に挿入して装着
することができ、逆に画像形成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6を画像形成装置本体内に十分
に挿入して装着することにより、装置本体側とプロセス
カートリッジ6側とが機械的・電気的に相互カップリン
グし画像形成装置として作動可能状態となる。
(2)接触帯電装置 第1図は上述第2図の画像形成装置の接触帯電装置部
分の模型図である。
接触帯電部材としての帯電ブレード2は、例えば、10
7〜109Ωcm程度に抵抗をコントロールされたヒドリン・
EPDM・ウレタン等の厚さ1〜2mmのゴムブレードであ
り、鋼板等の導電性剛体支持部材(支持体)4にブレー
ド基部側を導電性接着剤13で一体に取付けて保持させて
あり、ブレード自由長l(ブレードの支持部先端とブレ
ードの感光ドラム当接部までの長さ距離)を5〜15mm程
度、感光ドラム1に対する当接角θ(ブレード先端部
と、ドラム上にブレードが当接している点でのドラムの
接線のうちブレード当接点よりドラム面移動方向下流側
の線と、のなす角)を8゜〜25゜程度、当接圧4〜40gr
/cm程度に設定して、ブレード先端部を感光ドラム1の
回転に対してカウンタ方向に当接(当接角が鋭角)させ
てある。帯電ブレード2の感光ドラム1に対する当接は
ドラム1の回転に対して順方向(当接角が鈍角)にする
こともできる。
帯電ブレード2の感光ドラム1との当接面の対向面
(ブレード背面側)には背面電極3を導電塗料のプリン
ト処理で形成してあり、この背面電極3と、帯電ブレー
ド2の前記導電性剛体支持部材4とは導電性接着剤13を
介して接合されて電気的に導通している。
5は帯電ブレード2に対する電圧印加電源であり、こ
の電源5により帯電ブレード2の導電性剛体支持部材4
に対して、例えば、感光ドラム1の所要電位に応じたDC
電圧、もしくは帯電均一性を得るために帯電ブレードと
感光ドラムとで決まる放電開始電圧(VK)の2倍以上の
ピーク間電圧を有する交番電界と上記DC電圧を重畳させ
たバイアスが供給されることで、該支持部材4、この支
持部材と帯電ブレードを接合している導電性接着剤13、
背面電極3の径路で帯電ブレード2に給電され、帯電ブ
レード2と感光ドラム1の当接部に電界が生じて感光ド
ラム1面が所定の極性、所定の電位に均一に帯電処理さ
れる。
(3)帯電ブレード2の構成要領 第3図(A)において、帯電ブレードの基体としての
ゴムブレード2は、所定サイズの帯電ブレードの2枚分
サイズのもので、その長手中央軸線C−Cを境にして切
断すると、所定サイズの帯電ブレード基体が2枚でき
る。
この2枚分サイズのゴムブレード2の背面に長手中央
軸線C−Cを境に左右対称に斜線で示した略十字形パタ
ーン領域のように背面電極層3を導電性塗料のプリント
処理でパターン形成してある。
そして該2枚分サイズのゴムブレード2の左右両辺部
に夫々左右対称に導電性剛体支持部材4・4を導電性接
着剤(13)で一体に接合した後、ゴムブレード2を長手
中央軸線C−Cを境にして切断して2分割することで、
2個の帯電ブレードが得られる。
上記のように接合後に切断する事により、第3図
(B)の如く切断面C1で精度よく作成できる。
背面電極層3はブレードの背面全面に形成される必要
はなく、本例の略T字形パターン(切断C−C後のパタ
ーン)のように、ブレード2の感光ドラム1との先端側
当接部に対応するブレード背面部分と、その部分と給電
側である支持部材4とを導通させる連絡部分とがあれば
足りる。
第3図(C)の如く接合−切断後にゴムブレード2の
背面に電極層3′をコートして形成すると符号3″の如
く当接部近傍へのコート電極層材料の回り込み等によ
り、かえってリークを起すことになる場合があった。
第4図は帯電ブレードの基体としてのゴムシート2を
所定サイズの帯電ブレードを8枚とれるサイズとし、そ
の8枚分サイズのゴムシート2の背面に斜線で示した格
子もしくは井桁パターン領域のように背面電極層3を導
電性塗料のプリント処理でパターン形成したものであ
る。
このゴムシート2をF−F線とG−G線において切断
処理することで第3図(A)の2枚分サイズのゴムブレ
ード2を4枚作成し、それ等に対して夫々第3図(A)
と同様に支持部材4・4を接合し、2分割カットするこ
とで、都合8個の帯電ブレードが作成できる。
第5図の如く、ブレード2に電極層3を形成してから
1枚づつブレード2を作成し切断した後に支持部材4の
位置基準Kに応じてブレード2を支持部材4に接合(1
3)しても良い。この例における背面電極パターン3は
ブレード背面においてブレード先端辺に沿う部分と左右
の側辺に沿う部分との略コ字形パターンである。
第6図(A)・(B)のものの如く、帯電ブレードの
感光ドラム当接母線方向でn・n′部分に非電極層部分
を設けることで帯電ブレードの左右端面21・21での電荷
リーク現象が効果的に防止される。
当然であるが感光ドラム1の画像形成領域巾(画像
巾)をJとしたとき、 画像巾J<背面電極巾L<帯電ブレード巾Mの関係と
なる。
なお、以上ゴムブレードで説明したが、帯電ブレード
の基板はシート材やフィルム材であっても良く、背面電
極層3の作成、構成は同様である。
(発明の効果) 以上のように本発明は、接触帯電部材としての帯電ブ
レードについて、背面電極パターンをあらかじめブレー
ド基板に形成した後に該帯電ブレードを所定サイズに切
断する事で、精度良く安定した電極を形成できる、パタ
ーンを省略化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は接触帯電装置の帯電ブレード部分の模式図。 第2図は帯電ブレードを使用した接触帯電装置を組み込
んだ画像形成装置の一例の概略図。 第3図(A)は帯電ブレード作成要領説明図、同図
(B)は帯電ブレードの切断先端部分の拡大図、同図
(C)はコートした電極層の材料がブレードの切断先端
部の端面に回り込んでいる状態を示す図。 第4図は帯電ブレード8枚取りサイズのゴムブレードの
背面に形成した背面電極パターンを示す図。 第5図は帯電ブレードの他の構成例の平面図。 第6図(A)・(B)は更に他の帯電ブレードの構成例
の説明図、 第7図(A)は電荷抜け現象の説明モデル図、同図
(B)はその等価回路。 1は被帯電体としての像担持体(感光ドラム)、2は接
触帯電部材としての帯電ブレード、3は背面電極、4は
導電性剛性支持部材(支持体)、13は導電性接着剤、5
はバイアス電源。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被帯電体を帯電するために前記被帯電体に
    接触する接触帯電部材であって、ブレード部材と、前記
    ブレード部材の前記被帯電体に接触する面と対向する面
    に設けられた電極層と、を有する接触帯電部材におい
    て、 前記電極層を形成した後前記電極層及び前記ブレード部
    材を同時に切断し、切断面が露出したまま前記被帯電体
    に接触させることを特徴とする接触帯電部材。
  2. 【請求項2】前記被帯電体は回転可能であり、前記被帯
    電体の回転方向と垂直な方向において、前記ブレード部
    材の幅は、前記電極層の幅よりも大きいことを特徴とす
    る請求項1の接触帯電部材。
  3. 【請求項3】前記ブレード部材は弾性部材を備えること
    を特徴とする請求項1又は2の接触帯電部材。
  4. 【請求項4】前記電極層は前記ブレード部材の自由端に
    近接して延びることを特徴とする請求項1乃至3のいず
    れかの接触帯電部材。
  5. 【請求項5】前記被帯電体は、像を担持する像担持体で
    あることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの接触
    帯電部材。
  6. 【請求項6】前記接触帯電部材は、前記像担持体ととも
    に画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに設
    けられることを特徴とする請求項5の接触帯電部材。
  7. 【請求項7】前記像担持体は電子写真感光体であること
    を特徴とする請求項5又は6の接触帯電部材。
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