JP3016600B2

JP3016600B2 - 静電記録装置

Info

Publication number: JP3016600B2
Application number: JP40189190A
Authority: JP
Inventors: 紀慶樽見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JPH04214579A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ、簡易印刷機等の電子写真技術を使用する静
電記録装置における帯電器、転写器、その他の除電ロー
ル等の帯電手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を使用する、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の静電記録装置では、静電記録体、
例えば電子写真感光体に静電潜像を形成するために帯電
する帯電器、潜像を現像して得られるトナー像を転写材
に転写するための転写器、転写後の静電記録体に静電的
に吸着した転写材を分離するための除電器、或いは転写
後の静電記録体に残留する静電荷を除電することにより
静電記録体を初期化するための除電器の少なくとも１つ
においては、従来コロナワイヤを使用するコロナ放電装
置が広く採用されている。

【０００３】しかし、コロナ放電装置は高電圧印加を行
うために危険性があること、又リークを防止するため高
絶縁被覆ケーブルを必要とし、大型でコスト高となりが
ちであること、電流の大部分がシールド電極の方へ流れ
るため効率が低いこと、コロナ電極がオゾンを多量に発
生させるために人体に有害であり且つ材料に化学的変化
を発生して耐久性に問題があること、又高電圧を印加し
たコロナワイヤは空気中の塵埃を付着しやすく、ワイヤ
汚れが発生し、画像ムラの原因となり易いなどの問題が
ある。

【０００４】近年、上記問題点を解決すべくローラタイ
プなどの接触型帯電装置が提案されている。しかしなが
ら接触型帯電装置は、被帯電体である電子写真感光体等
の静電記録体の感光層に存在するピンホール等の電気的
に弱い部分に集中放電し、帯電ムラを発生したり、接触
型帯電装置の表面部における物理的均一性、電気的均一
性が加工上得られにくく、これらの不均一性が原因で帯
電むらが発生し、更に静電記録体など被接触体との間に
摩擦を生じるため静電記録体の耐久性を減少させる等の
問題点を有しており、実用化が困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の上記
の問題点を解消し、静電記録体の電気的に弱部分にも均
一な帯電を行うことができ、耐久性を大巾に向上するこ
とができ、帯電むらのない信頼性のすぐれた接触型帯電
手段を有する静電記録装置を提供することを課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題
を、静電記録体を帯電器により帯電し、静電潜像を形成
し、現像装置により現像してトナー像を形成し、転写材
に転写器の作動により転写し、転写後の静電記録体上に
残留するトナーの静電荷を除去する除電部材を有する静
電記録装置において、前記帯電器、転写器、除電部材の
うちの少なくとも一つがロール状帯電部材として形成さ
れ、該帯電部材が軸部と、該軸部上に設けられた多孔質
弾性体層と、該弾性体層上に設けられた弾性円筒体とを
有し、前記弾性円筒体が電鋳法により形成されたＮｉに
よりなることを特徴とする静電記録装置により解決し
た。また、本発明は、上記の課題を解決するため、静電
記録体を帯電器により帯電し、静電潜像を形成し、現像
装置により現像してトナー像を形成し、転写材に転写器
の作動により転写する静電記録装置において、前記帯電
器、転写器のうちの少なくとも一つがロール状帯電部材
として形成され、該帯電部材が軸部と、該軸部上に設け
られた多孔質弾性体層と、該弾性体層上に設けられた弾
性円筒体とを有し、前記弾性円筒体が電鋳法により形成
されたＮｉによりなることを提案する。

【０００７】

【作用】本発明により、ロール状帯電部材が静電記録体
に接触帯電し、ロール状帯電部材の静電記録体に接触す
る部分が弾性円筒体よりなるため、摩擦接触による静電
記録体の劣化や損傷が防止され、寿命が増大した。本発
明により精度が高く平滑性の高いロール部材が得られ帯
電、転写、除電むらが防止された。

【０００８】

【実施例】本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説
明する。

【０００９】図１において、静電記録体１、例えば電子
写真感光体が接触帯電器２により帯電され、露光光学系
３によりオリジナルの画像が露光されて静電潜像が形成
され、現像装置４により現像されてトナー像が形成さ
れ、図示しない給紙部より搬送される転写材Ｐに転写位
置Ｔにおいて転写装置５により転写され、転写後の転写
材は図示しない定着装置により定着されて排出され、転
写後の感光体１はクリーニング装置６によりクリーニン
グされイレースランプ７により除電され帯電からの次の
工程をくり返す。

【００１０】帯電器２にはロール状帯電部材、例えば帯
電ロール２ａが使用され、図示されていない電源により
直流バイアス電圧又は直流バイアス電圧に重畳された交
流バイアス電圧が、感光体１に好都合な電位を与えるよ
うに印加される。帯電ロール２ａには必要に応じて帯電
ローラ２ａに付着しがちなトナーなどの付着物を除去す
るクリーニング部材２ｂが設けられる。

【００１１】露光光学系３は図示しないオリジナルを走
査して得られるスリット状の画像光３ａを又は画像信号
により変調されたレーザービーム３ａをミラー３ｂ等を
経て感光体１の上に投射する。

【００１２】現像装置４は現像ローラ４ａを有し、該現
像ローラ４ａにより現像容器内のトナー４ｂを現像位置
Ｄに搬送して感光体１上の静電潜像を現像して可視像化
し、トナー像を形成する。

【００１３】転写器５はバイアス電圧を印加される接触
型転写ロール５ａを有し、現像装置４により現像され転
写前チャージャ８の作用後のトナー像を転写材Ｐに転写
する。転写ローラ５ａはクリーニング装置５ｂによりク
リーニングされる。

【００１４】転写器５による転写後、感光体１に残留し
ているトナーと残留電荷がクリーニング装置６により除
去され、感光体１は再使用可能に初期化される。クリー
ニング装置６はクリーニングブレード６ｂと、該クリー
ニングブレード６ｂによりクリーニングされるトナーを
クリーニング容器内に案内するトナー案内ロール６ａ
と、該トナー案内ロール６ａに付着するトナーを掻き落
とし容器内へトナーを搬送する掻き落とし板６Ｃとを有
する。トナー案内ロール６ａにはクリーニングバイアス
電圧が印加され、トナーを除電し、静電記録体１の上に
残留する静電荷を除電し、クリーニングブレード６ｂに
よるトナーのクリーニング性能を向上させる。

【００１５】クリーニングブレード６ｂにより完全に残
留トナーが除去された後の感光体１の電荷を放電させ、
感光体１の初期化を完了させるため、イレースランプ７
が設けられる。

【００１６】上記の画像形成プロセスにおいては、帯電
器２及び転写器５にロール状接触型帯電部材が使用され
る。クリーニング装置６において使用されるトナー案内
ロール６ａは、トナー案内ロールとしての機能の外に残
留トナーと、感光体上の残留電荷を除去する除電部材と
しての機能を併せて付与している。

【００１７】帯電器２、転写器５、及び除電部材、例え
ばクリーニング装置６の除電機能を有するトナー案内ロ
ール６ａの何れか１つ又は全ての部材にロール状接触型
帯電部材、例えば帯電ロールとしては第２図に示す参考
例のように構成されたロールを使用することができる。

【００１８】図２において軸部２１の外周に両面接着テ
ープ等の好都合な第１接着剤２２により多孔質弾性体層
２３が固定される。多孔質弾性体層２３はウレタンフォ
ームの如き弾性ある発泡樹脂又はスポンジゴム等により
形成される。多孔質弾性体層２３の外周には第２接着剤
２４により弾性円筒体２５が固定される。

【００１９】図２に示すロール部材２０が帯電器２、転
写器５、及び除電部材６ａの何れかに使用される場合、
帯電、転写、又は除電を行うため、図示されないバイア
ス電源より直流又は交流のバイアス電圧が印加される。
この場合、バイアス電圧の印加は軸部２１を通して行う
のが信頼性の上で好都合である。従って軸部２１は金属
等の導電性材料により形成され、多孔質弾性体層２３は
導電化されるのが望ましい。

【００２０】多孔質弾性体層２３の導電化の方法として
は、第１にカーボンブラック、金属微粉末等の導電性微
粉末を多孔質弾性材に予め含有させる方法、第２に金属
の真空蒸着等により導電性微粉末を多孔質弾性体表面に
被着させる方法、第３に導電性微粉末を樹脂又はゴム
材、例えばＲＴＶへ溶媒と共に分散した分散液により多
孔質弾性体の表面をコーティングし、乾燥、硬化させる
方法等がある。通常は第３の方法が使用されるが、多孔
質弾性体の弾性を損なわないように、導電性微粉体のバ
インダーとしてはゴム材を使用するのが望ましい。ゴム
材としてはＲＴＶ、シリコンゴムが好都合である。

【００２１】第１接着剤２２としては、導電性接着剤を
使用するのが好ましいが、両面接着テープを使用する場
合には、部分的に軸部２１の自由表面が露出するように
両面接着テープを設けるのが好都合である。

【００２２】帯電器２、転写器５、又は除電部材６ａ等
に使用されるロール状部材２０は静電記録体１の表面に
均一に接触するように、極めて平滑な表面を有する必要
があり、平滑性が不十分であると、帯電むら、転写む
ら、除電むらを発生し、画像に重大な欠陥を生じる。こ
のため、精度の高い表面の平滑な弾性シリンダー２５が
多孔質弾性体層２３の上に設けられる。この場合、第２
接着剤２４により接着固定するのが望ましい。

【００２３】第２接着剤２４としては、ロール部材の弾
性を損なわないように、弾性ある材料、例えばウレタン
ゴム、シリコンゴム等が用いられるのが好ましいが、バ
イアス電圧を効果的に印加することを可能にするため、
導電化されるのが好ましい。導電化のために、第２接着
剤２４として、ウレタンゴム、シリコンゴム等の弾性接
着剤材料の中にカーボンブラック、金属微粉末等の導電
性微粉末を含有したものを使用する。

【００２４】ロール部材２０の表面には、均一な帯電、
転写、除電を行うために、最外層である表層と弾性体層
２３との間に電極層を設けるのが望ましいが、第２接着
剤２４を導電化すれば、第２接着剤２４が電極層を兼ね
ることができる。

【００２５】図２では、弾性円筒体２５が表層を形成
し、静電記録体１と接触する。静電記録体１の潜像担持
層、例えば電子写真感光体の感光層は薄膜であるので、
バイアス電圧が印加されると、電気的に弱い部分に集中
放電が発生しやすくなる。このために、弾性ロール部材
２０の表層には、静電記録体（潜像担持体）のピンホー
ル等の電気的に弱い部分への集中放電を防止し、効率的
に帯電、転写、除電を行うことができるように、比抵抗
が１０³Ωｃｍ〜１０¹²Ωｃｍの材料を選定するのが望
ましい。

【００２６】図２のロール部材２０では、表層としての
弾性円筒体２５を形成する材料には比抵抗が１０³Ωｃ
ｍ〜１０¹²Ωｃｍとなるように、カーボンブラック等の
導電性微粉末を必要に応じて、好都合な量だけ含有させ
る。精度が高く、平面性の優れた弾性円筒体２５は、表
面が平滑な円柱状型材の上に必要に応じて離型材を塗布
し、その型材に対して樹脂又はゴム材の熱収縮チューブ
を熱収縮させた後、型材よりそのチューブを引き抜いて
離型することにより形成する。

【００２７】熱収縮チューブ材としては、塩化ビニル、
ポリエチレン、ポリエステル、シリコンゴム等広い材料
から選択することができる。熱収縮材料中にカーボンブ
ラック等の導電性又は半導電性微粉末を都合の良い量だ
け含有させるのが望ましい。好都合な弾性を与えるため
に、弾性円筒体２５の厚みは、材質により異なるが、２
０〜５００μに選定するのが望ましい。

【００２８】弾性円筒体２５は、表面が平滑な円柱状の
型材の上に樹脂又はゴム材を都合の良い厚みに塗設し、
乾燥、硬化等の固化手段により固化した後、型材より離
型することにより形成することもできる。樹脂材として
は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイ
ミド樹脂等広く選択することができる。ゴム材として
は、ウレタンゴム、天然ゴム、アクリルゴム、ブチルゴ
ム、クロルスルホン化ポリエチレン、シリコンゴム等広
く使用できる。これらの樹脂材、ゴム材にカーボンブラ
ック等の導電性又は半導電性微粉末を好都合な量だけ含
有させることにより、帯電、転写、除電性能を向上させ
ることができる。

【００２９】このようにして形成される弾性円筒体２５
は寸法精度が高く、平滑性が高度である型材を使用して
形成されるので、優れた寸法精度と、平滑な平面を有す
ることができ、帯電、転写、除電の均一性が達成され
る。

【００３０】ロール部材２０が弾性ロールとして好都合
な弾性を得るためには、材質により異なるが、樹脂材の
場合は２０〜５００μの厚み、ゴム材の場合は５０〜１
０００μの厚みに形成されることが望ましい。

【００３１】本発明による弾性円筒体２５は、電鋳法に
より形成された金属材料、例えばＮｉシリンダーにより
形成することができる。Ｎｉ電鋳シリンダーでは、好都
合な弾性を得るためには１０〜１５０μの厚みに形成す
るのが望ましい。この場合、導電度が大きく静電記録体
１のピンホール等の電気的に弱い部分に集中放電して帯
電むら、転写むら、除電むらを発生したり、静電記録体
の寿命を短くしたりする可能性が大きいので、図３に示
すように、ロール部材２０′の弾性円筒体２５の表面に
誘電層２６又は１０^３Ωｃｍ〜１０^１２Ωｃｍの半導電
性層２６を設けるのが望ましい。

【００３２】

【発明の効果】本発明により、帯電部材が弾性ロール部
材として形成され、静電記録体に弾性体が接触するの
で、静電記録体を損傷することを防止し、又、帯電効率
を向上せしめ省エネルギー化を促進した。

【００３３】本発明により、静電記録体のピンホール等
の電気的に弱い部分に集中放電を生じることによる帯電
むらが防止され、摩擦接触に際しても機械的刺激が大幅
に低減され、静電記録体の寿命を増大することができ、
信頼性の高い静電記録装置が得られた。

【００３４】本発明により、精度が高く、表面の平滑性
の高い帯電部材が得られ、帯電むら、転写むら、除電む
らが防止された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を利用する画像形成装置の一例の概略図
である。

【図２】参考例としてのロール状帯電部材の構造を示す
断面図である。

【図３】本発明によるロール状帯電部材の実施例の構造
を示す断面図である。

【符号の説明】

１静電記録体２帯電器５転写器６クリーニング装置６ａトナー案内ロール２１軸部２２第１接着剤２３多孔質弾性体層２４第２接着剤２５弾性円筒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02 - 15/02 103 G03G 15/16 - 15/16 103 G03G 21/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】静電記録体を帯電器により帯電し、静電
潜像を形成し、現像装置により現像してトナー像を形成
し、転写材に転写器の作動により転写し、転写後の静電
記録体上に残留するトナーの静電荷を除去する除電部材
を有する静電記録装置において、前記帯電器、転写器、
除電部材のうちの少なくとも一つがロール状帯電部材と
して形成され、該帯電部材が軸部と、該軸部上に設けら
れた多孔質弾性体層と、該弾性体層上に設けられた弾性
円筒体とを有し、前記弾性円筒体が電鋳法により形成さ
れたＮｉによりなることを特徴とする静電記録装置。
【請求項２】静電記録体を帯電器により帯電し、静電
潜像を形成し、現像装置により現像してトナー像を形成
し、転写材に転写器の作動により転写する静電記録装置
において、前記帯電器、転写器のうちの少なくとも一つ
がロール状帯電部材として形成され、該帯電部材が軸部
と、該軸部上に設けられた多孔質弾性体層と、該弾性体
層上に設けられた弾性円筒体とを有し、前記弾性円筒体
が電鋳法により形成されたＮｉによりなることを特徴と
する静電記録装置。
【請求項３】前記弾性円筒体の厚みが１０〜１５０μ
ｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電
記録装置。
【請求項４】前記弾性円筒体の表面に誘電層または半
導電性層を設けたことを特徴とする請求項３に記載の静
電記録装置。