JP2773342B2

JP2773342B2 - 接触帯電部材

Info

Publication number: JP2773342B2
Application number: JP1409690A
Authority: JP
Inventors: 裕行足立; 令久星加
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-01-24
Filing date: 1990-01-24
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JPH03217875A

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導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ロトロ
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、それ自体や高圧電圧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。

抽出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56−165166
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８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との間に火花放電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V_A・V_B
・・・V_Zは何れもほぼOV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。

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、反転現像の場合は黒抜け
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の被帯電
体との当接面側に電荷リークを起こさない程度の抵抗層
を形成すれば良いが、所定位置に精度良く形成すること
が困難であった。

本発明は上記に鑑みて提案されたもので、ブレード形
態の接触帯電部材に関して該部材に対する電気抵抗層の
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
ド部材に設けられ前記被帯電体に接触する抵抗層と、を
有する接触帯電部材において、前記抵抗層を形成した後前記抵抗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）前記接触帯電部材は、前記ブレード部材の前記抵
抗層が設けられた側とは反対側に設けられた電極層を備
えることを特徴とする（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）または（２）の接触帯電部材。

（４）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（３）のいずれかの接触帯電
部材。

（５）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（４）の接触帯電部材。

（６）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（４）又は（５）の接触帯電部材。

（作用）即ち本発明は、抵抗層を帯電ブレードにあらかじめ形
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、精度良く安定して抵抗層を形成できる、被帯電
体に対するブレード当接部のエッジ精度が良好に得られ
る、パターン化でき省略化できかつ安定な当接が得ら
れる。

（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
⁵〜10⁸Ωcm程度に抵抗をコントロールされたヒドリン・
EPDM・ウレタン・NBR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
ード基部側に導電性接着剤13で一体に取付けて保持させ
てあり、ブレード自由長ｌ（ブレードの支持部材先端と
ブレードの感光ドラム当接部までの長さ距離）を５〜20
mm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４〜40
gr/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（当接角が鋭角）にす
ることもできる。

３は帯電ブレード２の感光ドラム１に対する当接部に
設けた表面抵抗層であり、10⁸〜10¹²Ω・cm程度で、厚
みが２〜100μｍのナイロン・ウレタン等の抵抗をコン
トロールされた薄層で、帯電ブレード２にプリントされ
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（V_K）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を介して
帯電ブレード２に給電され、表面抵抗層３を有する帯電
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の表面側に長手中
央軸線Ｃ−Ｃを境に左右対称に斜線で示したＣ−Ｃ線に
沿う帯状パターン領域のように表面抵抗層３をプリント
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。

切断Ｃ−Ｃでブレード２の先端エッジが形成されかつ
切断精度が得られるため第３図（Ｂ）の如く精度のよい
切断図C₁が作成できるので、均一でかつリークのない帯
電処理を実行可能となる。

ブレード２に対する表面抵抗層３の形成は、ブレード
表面の全面や被帯電体１に対する当接面全域である必要
はなく、当接面の必要かつ有効な巾l₂、本実施例は１〜
3mm程度即ち被帯電体たる感光ドラムとのブレード当接
部で帯電ブレード２から直接に感光ドラム１へ電荷リー
クしない間隙を有する部位まででよい。

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の表面に斜線で示した領
域のように表面抵抗３を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Ｅ−Ｅ線とＦ−Ｆ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。また、第
４図のようにブレードに抵抗層を形成してから８個の所
定サイズのブレードに切断した後、ブレードを１個ずつ
支持部材４に接合しても良い。

即ち、工程を短縮して多数の帯電ブレードを能率的に
作成できる。

第５図は、帯電ブレード２の抵抗値が支持体４からの
給電で感光ドラム１との当接部Ｑで電位低下する場合に
おける対処構成を示すものである。

即ちブレード２の背面には電極層10を形成したもの
で、この電極層10は給電側である導電性剛性支持部材４
と電気的に導通しており、支持部材４にバイアスが供給
されることで背面電極10を介して帯電ブレード２に供給
され、これにより帯電ブレード２と感光ドラム１との当
接部Ｑには帯電に有効な電界が付与される。

第６図はブレード２に対して表面抵抗層３を必要最小
に形成したものの斜視図である。

帯電ブレード２の感光体１に対する当接圧を安定にす
べく、ブレード基材の変位自由長ｌに対して、表面抵抗
層３の巾をl₂、非抵抗層部分の巾をl₁にしたものであ
る。これは表面抵抗層３をブレードの自由長全域ｌに塗
布形成したものの場合は、抵抗層用塗布材料にもよる
が、ナイロン系等の樹脂の塗工用ウレタン樹脂ではブレ
ード２のゴム粘弾性挙動が薄れ、プラスチック的な曲げ
弾性挙動をするため、ブレード２の感光ドラム１に対す
る圧接状態でのクリープや永久変形が大きく、当接状態
（圧）が変化してしまう。即ちブレードの曲げでの応力
がかかるＧ部分は少なくともゴムの挙動が必要で、感光
ドラム１の偏心や振動を吸収するゴム粘弾性挙動を示す
ようにする事がブレード２の感光ドラム１に対する当接
を安定にし、帯電電位をムラなく均一にする事が可能に
なる。

第７図（Ａ）・（Ｂ）は更に当接部Ｑの安定と、帯電
部（抵抗層部）３に対する異物15などの介入にしにくく
したもので、ブレード２の先端エッジ部のカット角Ｈを
鋭角（好ましくは60゜〜85゜）にしてある。異物15はブ
レード先端面での移動部が（180゜−Ｈ）とスロープＪ
になり、矢印の方向へ移動するため、当接部Ｑへ介入す
る方向への力を向けない。

これにより異物介入に起因する帯電ムラを防止でき
る。かつ表面抵抗層３の硬さ・弾性をブレード２の基材
ゴムより変形しない構成とすることで、ブレード２の先
端がより確実に感光ドラム１面に当接し、極端な場合ブ
レード２がめくれたり、摩耗や欠けを生じたりしない構
成が得られる。

即ち、ブレードのゴム基材に変形しにくい、表面抵抗
層としての樹脂層を付与してその樹脂層を感光ドラム１
に当接したものである。

なお以上はゴムブレードで説明したが、帯電ブレード
の基材はシート材やフィルム材であっても良く、抵抗層
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、抵抗層を帯電ブレードにあか
らじめ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、精度良く安定して抵抗層を形成できる、
被帯電体に対するブレード当接部のエッジ精度が良好に
得られる、パターン化でき省略化できかつ安定な当接
が得られる。

【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（平面
図）、同図（Ｂ）は帯電ブレードの切断先端部分の拡大
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平面図。第５図は帯電ブレードの他の構成例の図（側面図）。第６図・第７図（Ａ）・（Ｂ）は夫々更に他の帯電ブレ
ードの構成例の説明図。第８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は表面抵抗層、10
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

(57)【特許請求の範囲】

【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
ブレード部材に設けられ前記被帯電体に接触する抵抗層
と、を有する接触帯電部材において、前記抵抗層を形成した後前記抵抗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。
【請求項２】前記接触帯電部材は、前記ブレード部材の
前記抵抗層が設けられた側とは反対側に設けられた電極
層を備えることを特徴とする請求項１の接触帯電部材。
【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。
【請求項４】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３のいずれかの接触
帯電部材。
【請求項５】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４の接触帯電部材。
【請求項６】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４又は５の接触帯電部材。