接触式帯電装置及び画像形成装置

【課題】帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させて像担持体を帯電させる接触式帯電装置を用いて、像担持体の表面を長期にわたって安定して帯電できるようにする。
【解決手段】回転可能な支持部材21の外周から突出するように複数の帯電用フィルム22を支持部材の周方向に適当な間隔を介して設けた帯電部材23を用い、この帯電部材23を像担持体10と対向するように配置させ、像担持体の表面に支持部材から突出した帯電用フィルムを接触させて像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置において、像担持体の表面を帯電させる帯電時に帯電部材を回転させないようにし、像担持体の表面を帯電させない非帯電時に帯電部材を回転させて像担持体の表面に接触させる帯電用フィルムを切り換えるようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びこのような画像形成装置において像担持体の表面を帯電させるのに用いる帯電装置に係り、特に、帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させて像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置において、像担持体の表面を長期にわたって安定して帯電できるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体の表面を帯電装置によって帯電させ、帯電された像担持体の表面に露光装置により画像情報に応じた露光を行って、像担持体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置により現像して、像担持体の表面にトナー像を形成し、このトナー像を転写装置により記録媒体に転写し、転写されたトナー像を定着装置によって記録媒体に定着させるようになっている。
【０００３】
そして、上記の帯電装置としては、従来から種々のタイプのものが使用されており、大別すると、コロナ放電を利用して像担持体の表面を帯電させるコロナ帯電装置と、ブラシやローラやフィルムやベルト等を像担持体の表面に接触させて像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置とに分けられる。
【０００４】
ここで、コロナ放電を利用した帯電装置の場合、安定した帯電を行えるという利点があるが、放電時に多量のオゾンが発生し、これによって像担持体が劣化したり、環境を害するという問題があり、このような問題が極めて少ない上記の接触式帯電装置が注目されるようになり、この接触式帯電装置の中でも、製造コストなどの点から、帯電用フィルムを用いた接触式帯電装置が注目されている。
【０００５】
そして、上記の帯電用フィルムを用いた接触式帯電装置としては、例えば、帯電用フィルムの一端側を保持し、この帯電用フィルムの他端側を像担持体の表面に接触させて帯電させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかし、このように帯電用フィルムの一端側を保持し、この帯電用フィルムの他端側を像担持体の表面に接触させて帯電させるようにした場合、像担持体と接触する帯電用フィルムの面に残留トナーや紙粉等の異物が溜まって、像担持体の表面を適切に帯電させることが困難になるという問題があった。
【０００７】
このため、上記のように一端が保持された帯電用フィルムを回転させて、帯電用フィルムの面をクリーニング部材に接触させて清掃するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
しかし、このように帯電用フィルムの面をクリーニング部材に接触させて清掃するようにした場合においても、上記のように１枚の帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させて帯電させるようにすると、この帯電用フィルムが次第に劣化し、長期にわたって安定して像担持体の表面を帯電させることが困難になるという問題があった。
【０００９】
このため、回転可能な支持部材の外周から突出するようにして複数の帯電用フィルムを設けた帯電部材を用い、この帯電部材を回転させ、像担持体の表面に上記の各帯電用フィルムを順々に接触させて帯電させるようにしたものも提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１０】
しかし、このように帯電部材を回転させ、像担持体の表面に各帯電用フィルムを順々に接触させて帯電させるようにした場合、像担持体の表面に対する各帯電用フィルムの接触状態で変化して、一定した帯電を行うことが困難になるという問題があった。
【００１１】
また、上記のような各接触式帯電装置において、像担持体の表面を均一に帯電させるために、上記の帯電用フィルムに直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加させた場合、この帯電用フィルムが振動して振動音が発生すると共に、像担持体との接触状態が変動して、一定した帯電が行えなくなるという問題もあった。
【特許文献１】特開平５−３２３７６２号公報
【特許文献２】特開平７−２８１５１３号公報
【特許文献３】特開平７−１２０９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、帯電用フィルムを用いて像担持体の表面を帯電させるようにした接触式帯電装置における上記のような様々な問題を解決することを課題とするものであり、像担持体の表面を長期にわたって安定して帯電できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明における接触式帯電装置においては、上記のような課題を解決するため、回転可能な支持部材の外周から突出するようにして複数の帯電用フィルムをこの支持部材の周方向に適当な間隔を介して設けた帯電部材を用い、この帯電部材を像担持体と対向するように配置させ、上記の支持部材から突出した帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させて像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置において、像担持体の表面を帯電させる帯電時には上記の帯電部材を回転させないようにし、像担持体の表面を帯電させない非帯電時に上記の帯電部材を回転させて像担持体の表面に接触させる帯電用フィルムを切り換えるようにした。
【００１４】
ここで、上記のように帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させて像担持体の表面を帯電させるにあたっては、直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加させることが好ましい。
【００１５】
また、上記の接触式帯電装置においては、像担持体の表面に接触していない少なくとも一部の帯電用フィルムと接触して、この帯電用フィルムを清掃する清掃部材を設けることが好ましい。
【００１６】
また、帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させる面とは反対側の面と前記の支持部材との間に、この帯電用フィルムを像担持体の表面に押し付ける弾性部材を設けることが好ましい。
【００１７】
また、上記の弾性部材に発泡材料を用い、この弾性部材中における気泡が帯電用フィルム側から離れるにつれて大きくなるようにすることが好ましい。
【００１８】
また、上記の帯電用フィルムにおいて、像担持体と接触しない部分に複数の穴を設けることが好ましい。
【００１９】
また、この発明における画像形成装置においては、像担持体の表面を帯電させる帯電装置として、上記のような接触式帯電装置を用いるようにした。
【発明の効果】
【００２０】
この発明における接触式帯電装置のように、像担持体の表面を帯電させる帯電時に上記の帯電部材を回転させないようにすると、この帯電部材の支持部材から突出して像担持体の表面に接触している帯電用フィルムが一定した状態で維持されるようになり、帯電時に帯電部材を回転させて像担持体の表面に各帯電用フィルムを順々に接触させる場合のように、像担持体の表面に対する帯電用フィルムの接触状態で変化するということがなく、像担持体の表面を安定して帯電させることができる。
【００２１】
また、この発明における接触式帯電装置のように、像担持体の表面を帯電させない非帯電時に上記の帯電部材を回転させて像担持体の表面に接触させる帯電用フィルムを切り換えて、帯電部材に設けた複数の帯電用フィルムを順々に用いるようにすると、帯電用フィルムに残留トナーや紙粉等の異物が溜まるのが防止されると共に、各帯電用フィルムが劣化するのも抑制されて、像担持体の表面を長期にわたって安定して帯電させることができる。
【００２２】
また、帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させて像担持体の表面を帯電させるにあたり、直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加させると、像担持体の表面を均一に帯電させることができる。
【００２３】
また、像担持体の表面に接触していない少なくとも一部の帯電用フィルムと接触して、この帯電用フィルムを清掃する清掃部材を設けると、帯電用フィルムに残留トナーや紙粉等の異物が付着して溜まるのも抑制され、像担持体の表面を長期にわたってより安定して帯電させることができる。
【００２４】
また、帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させる面とは反対側の面と前記の支持部材との間に、この帯電用フィルムを像担持体の表面に押し付ける弾性部材を設けると、この弾性部材によって帯電用フィルムが像担持体の表面に安定した状態で接触するようになり、上記のように直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加させた場合にも、帯電用フィルムが振動するのが抑制されて、振動音の発生が低減されると共に、より安定した帯電が行えるようになる。
【００２５】
また、上記の弾性部材に発泡材料を用い、この弾性部材中における気泡が帯電用フィルム側から離れるにつれて大きくなるようにすると、上記のように直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加させた場合に、帯電用フィルムの振動による振動音の発生がより一層低減されるようになる。また、この弾性部材を導電性材料で構成すると、帯電特性の安定性が向上する。
【００２６】
また、上記の帯電用フィルムにおいて、像担持体と接触しない部分に複数の穴を設けると、上記のように直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加させた場合に、この穴によって帯電用フィルムの振動による振動音が低減されるようになる。
【００２７】
また、この発明における画像形成装置のように、像担持体の表面を帯電させる帯電装置に上記のような接触式帯電装置を用いると、像担持体の表面が長期にわたって安定して帯電されるようになり、長期にわたって良好な画像が安定して得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、この発明の実施形態に係る接触式帯電装置及び画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る接触式帯電装置及び画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２９】
この実施形態に係る画像形成装置においては、図１に示すように、感光体ドラムからなる像担持体１を回転させ、この像担持体１０の表面を実施形態に係る接触式帯電装置２０により帯電させるようにしている。
【００３０】
そして、このように帯電された像担持体１０の表面に露光装置３０により画像情報に応じた露光を行って、像担持体１０の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像部分に現像装置４０からトナーｔを供給して、像担持体１０の表面にトナー像を形成し、このトナー像を転写装置５０により記録媒体Ｓに転写し、このように転写されたトナー像を定着装置６０によって記録媒体Ｓに定着させる一方、転写後における像担持体１０の表面に残留しているトナーｔ等をクリーニング装置７０により像担持体１０の表面から除去するにようにしている。
【００３１】
ここで、上記のように像担持体１０の表面を帯電させる実施形態に係る接触式帯電装置２０においては、回転可能に支持された六角柱状の支持部材２１の各周壁面に、導電性フィルムで構成された帯電用フィルム２２をそれぞれ支持部材２１の回転方向下流側の端部がこの支持部材２１よりも突出するように取り付けた帯電部材２３を用いるようにしている。
【００３２】
そして、上記のように支持部材２１に取り付けた１つの帯電用フィルム２２の突出した端部を上記の像担持体１０の表面に接触させると共に、帯電用フィルム２２の像担持体１０と接触する面とは反対側の面と上記の支持部材２１との間に弾性部材２４を設け、この弾性部材２４により帯電用フィルム２２を上記の像担持体１０の表面に押し付けるようにしている。
【００３３】
そして、この接触式帯電装置２０によって像担持体１０の表面を帯電させるにあたっては、上記のように弾性部材２４により帯電用フィルム２２を上記の像担持体１０の表面に押し付けるようにして、帯電用フィルム２２の端部を像担持体１０の表面に接触させた状態で、上記の支持部材２１を回転しないように固定させると共に、この支持部材２１を通して電源２５から帯電用フィルム２２に直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加し、上記のように像担持体１０の表面に接触させた帯電用フィルム２２により像担持体１０の表面を帯電させるようにする。
【００３４】
このようにすると、上記のように直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加させた場合にも、弾性部材２４によって帯電用フィルム２２が像担持体１０の表面に安定した状態で接触し、帯電用フィルム２２が振動するのが抑制されて、振動音の発生が防止されると共に安定した帯電が行えるようになる。
【００３５】
そして、この接触式帯電装置２０によって像担持体１０の表面を帯電させない非帯電時において、図２に示すように、上記の支持部材２１を回転させて、像担持体１０の表面に接触させる帯電用フィルム２２を切り換えるようにする。
【００３６】
ここで、上記のように支持部材２１を回転させて、像担持体１０の表面に接触させた帯電用フィルム２２を切り換えるタイミングについては、例えば、１回の画像形成毎に行うようにしたり、所定の枚数の画像形成毎に行うようにすることができる。
【００３７】
このようにすると、像担持体１０の表面に接触させた帯電用フィルム２２に残留トナーや紙粉等の異物が溜まるのが防止されると共に、各帯電用フィルム２２が劣化するのも抑制され、長期にわたって安定した帯電が行えるようになる。
【００３８】
なお、この実施形態においては、帯電部材２３として、六角柱状の支持部材２１の各周壁面に帯電用フィルム２２を取り付けたものを用いるようにしたが、帯電部材２３は上記のようなものに限定されず、支持部材２１として、例えば、三角柱、四角柱等の六角柱以外の角柱状になったものや、円柱状になったものを用いることができる。また、この支持部材２１の材料としては、例えば、鉄、ＳＵＳ、アルミニウム、銅、クロム、チタン等の金属材料や、導電性を付与した樹脂材料等を用いることができる。
【００３９】
また、上記の帯電用フィルム２２の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、イオノマー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、アクリロニトリルアクリル酸メチル共重合体、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、ポリテレフタル酸エチレン、ポリウレタンエラストマー、硝酸セルロース、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、エチルセルロース、再生セルロース、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン塩化ビニル共重合体、ビニルニトリルゴム合金、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテトラフルオロエチレン共重合体等のプラスチック材料中に、粉体形状、繊維形状等の導電性炭素、鉄、アルミニウム、銅、クロム、チタン、錫、亜鉛、金、銀、コバルト、鉛、白金、等の金属、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン等の金属酸化物、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子等を分散させて導電性を付与したものを用いることができる。
【００４０】
また、上記の帯電用フィルム２２として、図３に示すように、像担持体１０の表面に接触させる端部を除く部分に穴２２ａを多数設けたものを用いると、上記のように直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加させた場合における帯電用フィルム２２の振動音がさらに軽減される。
【００４１】
また、上記の帯電用フィルム２２を支持部材２１に取り付けるにあたっては、公知の様々な方法を用いることかでき、例えば、導電性の両面テープやネジ等で取り付けることができる。また、図４に示すように、１枚のフィルム材を折り曲げて２枚の帯電用フィルム２２を構成するようにして、この１枚のフィルム材を取付部材２６により支持部材２１に取り付けるようにしたり、図５に示すように、円柱状になった支持部材２１に各帯電用フィルム２２を植設させて取り付けるようにすることも可能である。
【００４２】
また、帯電用フィルム２２を像担持体１０の表面に押し付ける上記の弾性部材２４としては、柔軟性と振動吸収性に優れた材料を用いることが好ましく、例えば、発泡ウレタン等の発泡材料を用いることが好ましい。また、このような発泡材料を用いる場合、弾性部材２４中における気泡が帯電用フィルム側から離れるにつれて大きくなるようにすると、帯電用フィルム２２の振動による振動音の発生がより一層防止されるようになる。
【００４３】
また、帯電用フィルム２２に残留トナーや紙粉等の異物が付着して蓄積するのを防止するため、像担持体１０の表面と接触していない帯電用フィルム２２に付着している異物を除去するための清掃部材を設けることができる。そして、このような清掃部材として、例えば、図６に示すように、像担持体１０の表面に接触していない帯電用フィルム２２と接触して回転する回転ブラシ２７を設けるようにしたり、図７に示すように、像担持体１０の表面に接触していない複数の帯電用フィルム２２と接触するようにしてメッシュ等で構成された表面に凹凸を有するクリーニング部材２８を設けるようにすることができ、またこのメッシュ等で構成された表面に凹凸を有するクリーニング部材２８に研磨作用を有する微小な研磨粒子を付与することもできる。
【００４４】
さらに、上記のように帯電用フィルム２２に付着した異物を清掃部材によって除去した場合において、この清掃部材に付着した異物をさらに清掃部材から除去するために、図８に示すように、帯電用フィルム２２を像担持体１０の表面に押し付ける弾性部材２４の少なくとも１つを、支持部材２１から突出した帯電用フィルム２２の端部よりもさらに突出させ、このように突出した弾性部材２４によって清掃部材に付着した異物を除去させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置及び接触式帯電装置を使用して画像形成を行う状態を示した概略説明図である。
【図２】上記の実施形態において、像担持体の表面を帯電させない非帯電時に、支持部材を回転させて像担持体の表面に接触させる帯電用フィルムを切り換える状態を示した概略説明図である。
【図３】上記の実施形態において、接触式帯電装置に使用する帯電用フィルムの好ましい例を示した概略平面図である。
【図４】上記の実施形態における接触式帯電装置において、帯電用フィルムを支持部材に取り付けた帯電部材の第１の変更例を示した概略説明図である。
【図５】上記の実施形態における接触式帯電装置において、帯電用フィルムを支持部材に取り付けた帯電部材の第２の変更例を示した概略説明図である。
【図６】上記の実施形態における接触式帯電装置において、像担持体の表面と接触していない帯電用フィルムに付着している異物を清掃部材によって除去する第１の例を示した概略説明図である。
【図７】上記の実施形態における接触式帯電装置において、像担持体の表面と接触していない帯電用フィルムに付着している異物を清掃部材によって除去する第２の例を示した概略説明図である。
【図８】上記の実施形態における接触式帯電装置において、清掃部材に付着した異物を除去するために、帯電用フィルムを像担持体の表面に押し付ける弾性部材の少なくとも１つを、支持部材から突出した帯電用フィルムの端部よりもさらに突出させた帯電部材を示した概略説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０像担持体
２０接触式帯電装置
２１支持部材
２２帯電用フィルム
２２ａ穴
２３帯電部材
２４弾性部材
２５電源
２６取付部材
２７回転ブラシ（清掃部材）
２８クリーニング部材（清掃部材）
３０露光装置
４０現像装置
５０転写装置
６０定着装置
７０クリーニング装置
ｔトナー
Ｓ記録媒体

【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な支持部材の外周から突出するようにして複数の帯電用フィルムをこの支持部材の周方向に適当な間隔を介して設けた帯電部材を用い、この帯電部材を像担持体と対向するように配置させ、上記の支持部材から突出した帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させて像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置において、像担持体の表面を帯電させる帯電時には上記の帯電部材を回転させないようにし、像担持体の表面を帯電させない非帯電時に上記の帯電部材を回転させて像担持体の表面に接触させる帯電用フィルムを切り換えることを特徴とする接触式帯電装置。
【請求項２】
請求項１に記載した接触式帯電装置において、帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させて像担持体の表面を帯電させるにあたり、直流電圧に交番電圧を重畳させた帯電バイアス電圧を印加させることを特徴とする接触式帯電装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した接触式帯電装置において、像担持体の表面に接触していない少なくとも一部の帯電用フィルムと接触して、この帯電用フィルムを清掃する清掃部材を設けたことを特徴とする接触式帯電装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載した接触式帯電装置において、上記の帯電用フィルムを像担持体の表面に接触させる面とは反対側の面と前記の支持部材との間に、この帯電用フィルムを像担持体の表面に押し付ける弾性部材を設けたことを特徴とする接触式帯電装置。
【請求項５】
請求項４に記載した接触式帯電装置において、上記の弾性部材に発泡材料を用い、弾性部材中における気泡が帯電用フィルム側から離れるにつれて大きくなるようにしたことを特徴とする接触式帯電装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載した接触式帯電装置において、上記の帯電用フィルムの像担持体と接触しない部分に複数の穴を設けたことを特徴とする接触式帯電装置。
【請求項７】
像担持体の表面を帯電させる帯電装置を備えた画像形成装置において、上記の帯電装置に請求項１〜請求項６の何れか１項に記載した接触式帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

【図１】