JPH04213474A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯電ローラを被帯電体
に当接させて被帯電体面を帯電処理（除電処理も含む）
する帯電装置（ローラ帯電装置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子写真装置（複写機・レーザ
ビームプリンタ・画像表示装置など）・静電記録装置等
の画像形成装置になどにおいて、感光体・誘電体等の画
像担持体面や転写材背面等の被帯電体面を帯電処理する
装置としては従来よりコロナ放電装置が広く利用されて
いる。

【０００３】このコロナ放電装置は被帯電体面を所定の
電位に均一に帯電処理する装置として有効である。しか
し、高圧電源を必要とし、コロナ放電により好ましくな
いオゾンが比較的多く発生するなどの問題点を有してい
る。

【０００４】一方、電圧を印加した帯電部材を被帯電体
に接触させて被帯電体面を帯電処理する接触式の帯電装
置は、電源の低圧化が図れ、オゾンの発生をみても極々
微量であるなどの長所を有していることから、上記コロ
ナ放電装置に代わる帯電処理装置として注目され、その
実用化研究が進められている（特開昭５７−１７８２６
７．５６−１０４３５１．５８−４０５６６．５８−１
３９１５６．５８−１５０９７５号公報等）。

【０００５】図５は画像形成装置における画像担持体の
帯電装置として、ローラ型の接触帯電部材（以下、帯電
ローラと記す）を使用した例の横断側面図、図６は図５
のＡ−Ａ線に沿う縦断面図を示している。

【０００６】１は被帯電体としての回転ドラム型の電子
写真感光体（以下、感光ドラムと記す）の一部であり、
矢印Ｎ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。

【０００７】２は感光ドラム１に略並行に配列させて感
光ドラム１面に押圧接触させた帯電ローラであり、例え
ば、鉄・ステンレススチール（ＳＵＳ）等の導電性芯金
３と、その外周をローラ状に被覆させて設けた例えばカ
ーボンを含んだＥＰＤＭ等の導電性弾性体層２ａからな
る。

【０００８】７は帯電ローラ２を収容させた下面側開放
のハウジングであり、感光ドラム１とは一定間隔をあけ
て不図示の不動部材に固定支持させてある。

【０００９】７１・７１はハウジング７内の両端側に下
向きに設けたバネ入れ兼軸受ガイド、５・５はこの各軸
受ガイド内で上下可動の軸受であり、帯電ローラ２の芯
金３の両端部が該軸受５・５に回転自由に軸受される。 ４・４は上記の各軸受ガイド７１・７１内においてハウ
ジング天井面と軸受５との間に縮設した押圧バネである
。従って帯電ローラ２は芯金３の両端部に夫々に可動軸
受５を介して作用する押圧バネ力ｆ・ｆで感光ドラム１
に対して押し当て状態に保たれ、感光ドラム１の回転に
従動して回転する。帯電ローラ２は積極的に回転駆動さ
せる構成とすることも出来る。

【００１０】帯電ローラ２の一端側の押圧バネ４の上端
部に対応するハウジング天井面部分は電極板６としてあ
り、この電極板に帯電ローラ２に対する電圧印加電源Ｓ
を接続してあり、押圧バネ４、軸受５、帯電ローラ芯金
３を導電性とすることで電源Ｓから電極板６→押圧バネ
４→軸受５→芯金３を介して帯電ローラ２にバイアス電
圧が印加されて回転感光ドラム１の周面が接触方式で所
望の極性・電位に帯電処理される。帯電のメカニズムは
既に公知に属するからその説明は省略する。

【００１１】この帯電処理された感光ドラム１面に対し
て、図には省略した画像露光・現像・転写等の各プロセ
ス手段が適用され、画像転写を受けた記録材（転写材）
が像定着手段を経て出力される。画像転写後の感光ドラ
ム１面は不図示のクリーニング手段で転写残りトナー等
の付着汚染物の除去処理を受けて清浄面化され、再び帯
電ローラ２で帯電処理を受けて繰り返して作像に供され
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような帯電装置の
問題として次のような事項が上げられる。即ち、帯電ロ
ーラ２の軸方向への動きは芯金３の端部をハウジング７
の両端部に設けた端部規制板７２，７２に突当てること
で規制しているが、芯金３と端部規制板７２の材質は、
通常前者３が例えば鉄などの金属、後者７２が例えばＡ
ＢＳ樹脂などのプラスチックというように異なっており
、熱膨張率もそれぞれ異なっている。このため、芯金３
の端面と端部規制板７２，７２を接するように構成する
と、周囲温度が変化したときに、芯金３との端面端部規
制板７２，７２が干渉して、帯電ローラ２の円滑な回転
を妨げることになるので、芯金３と端部規制板７２，７
２の間にはギャップａ，ａを設けなければならない。 また、ギャップａ，ａの設定に当っては芯金３やハウジ
ング７の製作時に生じる長手方向寸法のバラツキを考え
て、干渉を防止するに十分な値とする必要がある。

【００１３】この結果、帯電ローラ２による感光ドラム
１の帯電される表面の領域Ｂは、軸方向に見てギャップ
ａ，ａの合算値（以後、ガタと称する）ａ＋ａだけのバ
ラツキを有することになる。

【００１４】図７は感光ドラム１上の必要帯電領域Ｂと
帯電ローラ２の長さＬの関係を示すものである。仮に、
上記のバラツキがゼロならば、帯電ローラ２の長さＬは
図７の（１）にしめすようにＢだけあれば長い。しかし
、Ｌ＝Ｂとしたとき、ガタａ＋ａがある場合には、図７
の（２）や（３）に示すように帯電ローラ２の位置がズ
レると、感光ドラム１上の必要帯電領域Ｂがギャップａ
，ａに応じた分だけ帯電されなくなる。

【００１５】こうした不具合を防ぐために、図７の（４
）に示すように、帯電ローラ２の長さＬをガタａ＋ａの
分だけ大きくして、Ｌ＝Ｂ＋ａ＋ａとする必要がある。 つまり、ガタａ＋ａの分だけ装置幅が大きくなり、帯電
ローラ２をはじめ、感光ドラム１などの画像形成要素も
寸法を大きくしなければならない問題を生じる。

【００１６】また、帯電ローラ２へのバイアス印加を、
電極板６、押圧バネ４、導電性軸受５、芯金３を介して
行なうため、接触点が多く、長期間の使用時に接触抵抗
が上り、帯電不良を生じることがあった。

【００１７】さらに、帯電ローラ２の製造ロット番号は
芯金３の端面に印刷するのが一般的だが、長期間の使用
においては、両端面と該端部規制板７２面との接触摺擦
のために印刷がすり取られて読み取れなくなり、帯電ロ
ーラ２の製造ロットが追跡できなくなるという問題もあ
り、これを防ぐためには印刷の代りにコスト高の刻印を
行わざるを得なかった。

【００１８】本発明は上記のような従来装置の問題を合
理的に解決することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は下記のような構
成を特徴とする帯電装置である。

【００２０】（１）被帯電体面に帯電ローラを押し当て
て被帯電体面を帯電させる帯電装置において、前記帯電
ローラにその長手一端側方向への寄り移動力を作用させ
、該帯電ローラの寄り移動力に抗して帯電ローラを受け
止める帯電ローラ位置決め部材を設けたことを特徴とす
る接触帯電装置。

【００２１】（２）帯電ローラを被帯電体面に押し当て
る押圧力を帯電ローラの両端部に与えその一端部側と他
端部側とに与える押圧力を大小異なる値とすることで帯
電ローラに長手一端側方向への寄り移動力を生じさせる
ことを特徴とする（１）記載の帯電装置。

【００２２】（３）帯電ローラの軸線に対して引かれた
仮想法線が被帯電体の表面移動方向とは一致しないよう
に帯電ローラを被帯電体面に対して押し当てて配設して
帯電ローラに長手一端側方向への寄り移動力を生じさせ
ることを特徴とする（１）記載の帯電装置。

【００２３】（４）帯電ローラをその直径が長手方向に
漸増するテーパーローラにして被帯電体面に対して押し
当てることにより帯電ローラに長手一端側方向への寄り
移動力を生じさせることを特徴とする（１）記載の帯電
装置。

【００２４】（５）帯電ローラ位置決め部材が帯電ロー
ラに対する電圧印加用電極であることを特徴とする（１
）記載の帯電装置。

【００２５】

【作用】帯電ローラにその長手一端側方向への寄り移動
力を作用させ、この帯電ローラの寄り移動力に抗して帯
電ローラを位置決め部材に受け止めさせて帯電ローラを
位置決めすることにより、ガタを実質的になくすること
ができ、その結果、帯電ローラはガタをみこんで長くす
る必要がなくなり、装置全体の小形化を図ることができ
る。

【００２６】また、帯電ローラはその寄り移動側のみが
位置決め部材で受け止められて位置決めされ、逆側は何
らの当接部材もなく解放されているので、帯電ローラが
周囲温度の上昇で熱膨張して長手方向に寸法が変化して
も、回転が阻害されることがない。

【００２７】その帯電ローラの解放端面にロット番号を
表記しておけば、この表記が前述従来のように規制板と
の摺擦で消えるような事態を生じることがなく、高価な
刻印処理を施す必要がない。

【００２８】さらに、帯電ローラを受け止めて帯電ロー
ラ側と接する位置決め部材を帯電ローラに対する電圧印
加用電極とすることにより、１つの接触点で帯電ローラ
に給電することができ、接触抵抗による帯電不良を防止
することができる。

【００２９】

【実施例】

〈第１実施例〉（図１） 図１は第１実施例装置の縦断面図である。前記図５・６
に示す従来装置と同一部分には同一の符号を付して再度
の説明を省略する。

【００３０】本実施例装置においては帯電ローラ２を感
光ドラム１面に押し当てるための、芯金３の両端部側の
押圧バネ４ａ，４ｂについて、図面上左端部側のバネ４
ａの押圧力ｆ１が右端部側の押圧バネ４ｂの押圧力ｆ２
より大きくなるように弾性係数の異なるバネを用いてい
る。

【００３１】この構成において、帯電ローラ１は感光ド
ラム１の回転Ｎに伴ないローラ長手右方Ｒに寄り移動力
を受け、帯電ローラ位置決め部材としての芯金３の右端
面３２がハウジング７の右端側の端部規制板７２に当接
して受け止められることで帯電ローラ２の長手方向の位
置決めが行われる。

【００３２】従って、端部規制板７２は帯電ローラ２の
移動方向側にのみあれば十分であり、他側である帯電ロ
ーラ左側には端部規制板は必要としない。このため、帯
電ローラ２の長手方向寸法が熱膨張によって長くなって
も回転しなくなる不具合は生じないので、ガタａ＋ａを
設ける必要もない。つまり、端部規制板７２の位置を基
準にして帯電ローラ２の長さＬをガタを見込むことなく
設計すれば良く、従来装置よりも帯電ローラ２の長さを
短かくでき、装置の幅を小さくできる。

【００３３】また、端部規制板７２の少なくとも芯金３
の端面当接部分を帯電ローラ２に対する電圧印加用の金
属等の導電性電極６とすることにより、この電極６に芯
金３の右端面３２が少なくとも感光ドラム回転中は上記
帯電ローラ２の右方への寄り移動力で良好に押圧接触し
、この１ケ所のみの接触点で帯電ローラ２に電源Ｓから
バイアス電圧を供給することができ、長期間の使用にお
いても接触抵抗による帯電不良の発生する確率が大幅に
低下する。この場合、軸受５は導電性である必要は無い
ので、軸受ガイド７１との相互摺擦特性に優れた安価な
材質を選択できる。

【００３４】さらに、端部規制板７２に接しない側の芯
金左端面３１は解放されていて何ら摺擦されることが無
いので、この端面に不滅インクで帯電ローラ２の製造ロ
ット番号を印刷しておけば、長期の使用後もロット番号
は鮮明に読みとれるので、コスト高の刻印を行なわなく
ても済む利点がある。

【００３５】 〈第２実施例〉（図２） 図２は第２実施例装置の要部の平面図を示す。本実施例
は帯電ローラ２をその軸線Ｃを感光ドラム１の母線Ｄに
対し交差角θを有して配設したもので、感光ドラム１が
矢印Ｎ方向に回転駆動されると、押圧バネ４・４により
感光ドラム１に押圧されている帯電ローラ２は、その長
手方向の右方Ｒに寄り移動力を受け、実施例１の場合と
同様に芯金３の右端面３２が帯電ローラ右側の位置決め
部材としての端部規制板７２の電極板６面に当接して帯
電ローラの長手方向の位置決めがなされる。従って、ガ
タはゼロとでき、従来装置に比べて装置長手方向の寸法
を小さくできる。また電極板６・芯金３を介して帯電ロ
ーラ２に対する電圧印加がなされる。

【００３６】 〈第３実施例〉（図３・図４） 図３は第３実施例装置に用いる帯電ローラ２の正面図、
図４は該帯電ローラ２を用いた装置の縦断面図である。 本実施例における帯電ローラ２は軸方向にテーパーして
おり、左端ではｄ１、右端ではそれより大きいｄ２の外
径を有する。

【００３７】このテーパー状帯電ローラ２を図４に示す
ように感光ドラム１に当接させ、芯金３の両端部をそれ
ぞれ押圧バネ４・４で等しい押圧力ｆ３で押圧すると、
感光ドラム１が矢印方向Ｎに回転したとき、帯電ローラ
２はその長手右方Ｒへの寄り移動力を受け、芯金３の右
端面３２がその側の端部規制板７２に当接して長手方向
の位置決めがなされる。従って、ガタはゼロとでき、従
来装置に比べて装置長手方向の寸法を小さくできる。

【００３８】なお、ハウジング７の左端側は図１の装置
のように全く壁を設けない構成とすることができるが、
ハウジング７の材質により強度を保つために必要に応じ
て図４の第３実施例装置のように側壁７２Ｌを設けるこ
ともできる。

【００３９】以上の各実施例装置は、帯電ローラ２が感
光ドラム１に従動回転する場合を説明したが、帯電ロー
ラ２を駆動回転させる場合も本発明を適用して上記実施
例装置と同様の効果を奏する。

【００４０】また、上記各実施例装置は感光ドラム１の
帯電について説明したが、感光ドラム上の画像を紙等の
記録媒体に転写するための転写帯電装置等として用いる
こともできる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、帯電ロー
ラのガタを少なくでき、装置の長手寸法を短くして装置
全体の幅を小形化できる。帯電ローラの他端側は解放さ
れているので、その帯電ローラの長手方向寸法が熱膨張
で変化しても不都合は生じない、その解放端面にインク
等でロット番号を表記しても、そのロット番号が摺擦け
ずれで読みとれなくなることがない。また、位置決め部
材の帯電ローラ受け止め部を電極とし、この電極に帯電
ローラの寄り移動力で帯電ローラを良好に当接させるこ
とができるので、その電極を通じて帯電ローラに１つの
接触点で確実に給電することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　図１は第１実施例装置の縦断面図

【図２】
　　図２は第２実施例装置の要部の平面図

【図３】　　
図３は第３実施例装置に用いる帯電ローラの正面図

【図４】　　図４は第３実施例装置の縦断面図

【図５】
　　図５は従来装置の横断面図

【図６】　　図６は図５
のＡ−Ａ線に沿う縦断面図

【図７】　　図７の（１）・
（２）・（３）は必要帯電領域と帯電ローラの位置関係
の説図

【符号の説明】 １　　感光ドラム（被帯電体） ２　　帯電ローラ ６　　電極板 ７２　　端部規制板（位置決め部材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被帯電体面に帯電ローラを押し当てて
   被帯電体面を帯電させる帯電装置において、前記帯電ロ
   ーラにその長手一端側方向への寄り移動力を作用させ、
   該帯電ローラの寄り移動力に抗して帯電ローラを受け止
   める帯電ローラ位置決め部材を設けたことを特徴とする
   接触帯電装置。
2. 【請求項２】　　帯電ローラを被帯電体面に押し当てる
   押圧力を帯電ローラの両端部に与えその一端部側と他端
   部側とに与える押圧力を大小異なる値とすることで帯電
   ローラに長手一端側方向への寄り移動力を生じさせるこ
   とを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
3. 【請求項３】　　帯電ローラの軸線に対して引かれた仮
   想法線が被帯電体の表面移動方向とは一致しないように
   帯電ローラを被帯電体面に対して押し当てて配設して帯
   電ローラに長手一端側方向への寄り移動力を生じさせる
   ことを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
4. 【請求項４】　　帯電ローラをその直径が長手方向に漸
   増するテーパーローラにして被帯電体面に対して押し当
   てることにより帯電ローラに長手一端側方向への寄り移
   動力を生じさせることを特徴とする請求項１記載の帯電
   装置。
5. 【請求項５】　　帯電ローラ位置決め部材が帯電ローラ
   に対する電圧印加用電極であることを特徴とする請求項
   １記載の帯電装置。