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JPH06337571A - Electrifier - Google Patents

Electrifier

Info

Publication number
JPH06337571A
JPH06337571A JP12927093A JP12927093A JPH06337571A JP H06337571 A JPH06337571 A JP H06337571A JP 12927093 A JP12927093 A JP 12927093A JP 12927093 A JP12927093 A JP 12927093A JP H06337571 A JPH06337571 A JP H06337571A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive
roller
charging
charged
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12927093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Matsuda
政準 松田
Kenji Hori
健志 堀
Akinori Nishida
昭憲 西田
Eiji Goto
英治 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Original Assignee
Mita Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mita Industrial Co Ltd filed Critical Mita Industrial Co Ltd
Priority to JP12927093A priority Critical patent/JPH06337571A/en
Publication of JPH06337571A publication Critical patent/JPH06337571A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To uniformly and evenly electrify a body to be electrified without causing the irregularity of electrification finally and to excellently form an image even in the case a high voltage part is locally generated on the surface of a conductive roller used for main electrification. CONSTITUTION:The cylindrical conductive roller 13 made of a flexible material, where a brush roller made of a conductive material is incorporated and which is rotatably held by the brush roller, is used in this electrifier; and the electrifier is constituted by setting a pre-electrifier 1 made of a conductive elastic body 11, which abuts on the surface of the body to be electrified, on the upstream side of a main electrifier 2 electrifying the body to be electrified by impressing voltage on the roller 13 and physically bringing it into contact with the body to be electrified. The body to be electrified is previously electrified before the main electrification by impressing the voltage twice or more as high as the starting voltage for electrifying the body to be electrified.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、帯電装置に関するもの
で、より詳細には感光体の帯電ムラの発生が有効に防止
された帯電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device, and more particularly to a charging device in which uneven charging of a photosensitive member is effectively prevented.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真装置において静電潜像の形成に
は、感光体表面を一様に帯電し、帯電後の感光体を直像
露光するシステムが採用されている。感光体等の被帯電
体の帯電には従来コロナワイヤーが広く用いられていた
が、コロナ帯電にはコロナ発生のための高電圧発生装置
が必要でありコストが高くつくこと、及びコロナ放電に
際してオゾン等の有害成分が発生するという問題があっ
た。またコロナ放電を用いない、ブラシ帯電、導電性ロ
ーラを使用する方式等は、前者ではブラシと感光体との
接触が点接触となるため帯電されない部分が発生すし、
帯電が不均一になるという欠点であり、後者では感光体
表面に凹凸があったり、ゴミ、紙粉、トナー等が付着し
ているとやはり均一に帯電を行うことができず、またロ
ーラに高い圧力を印加すると感光体の摩耗が著しくなる
と言う欠点を有していた。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic apparatus, a system in which an electrostatic latent image is formed by uniformly charging the surface of a photosensitive member and exposing the charged photosensitive member to a direct image is employed. Conventionally, corona wires have been widely used for charging charged bodies such as photoconductors.However, corona charging requires a high voltage generator for corona generation, which is costly, and corona discharge requires ozone. There was a problem that harmful components such as In addition, in the former method that does not use corona discharge, brush charging, a method using a conductive roller, etc., the contact between the brush and the photosensitive member is point contact, so that there is a part that is not charged,
The disadvantage is that the charging becomes non-uniform. In the latter case, if the surface of the photoconductor is uneven, or if dust, paper powder, toner, etc. are attached, the charging cannot be performed evenly and the roller is high. It has a drawback that the photoconductor is significantly worn when a pressure is applied.

【0003】帯電装置におけるこのような問題を解決す
るために、本出願人により導電性ブラシローラを内蔵
し、該ブラシローラによって回転可能に保持された円筒
状の導電性可撓性層から成る接触帯電用ローラを使用
し、前記ブラシローラに直流バイアス電圧を印加して導
電性可撓性層をブラシローラの押圧により感光体表面に
接触させて感光体表面の帯電を行う帯電装置が提案され
ている(特願平5−45549号)。
To solve such problems in charging devices, the Applicant has incorporated a conductive brush roller into the contact which comprises a cylindrical conductive flexible layer rotatably held by the brush roller. A charging device has been proposed which uses a charging roller and applies a DC bias voltage to the brush roller to bring the conductive flexible layer into contact with the surface of the photoconductor by pressing the brush roller to charge the surface of the photoconductor. (Japanese Patent Application No. 5-45549).

【0004】この帯電装置は、高い圧力を与えずに被帯
電体に接触するため、被帯電体の損耗を有効に防止でき
ると共に、導電性シートが可撓性で変形自在であるので
被帯電体表面に凹凸があっても全表面と一様に接触する
ことができ、被帯電体を均一且つ一様に帯電させること
ができる点において、非常に有利な帯電装置である。
Since this charging device contacts the member to be charged without applying a high pressure, it is possible to effectively prevent wear of the member to be charged, and the conductive sheet is flexible and freely deformable. It is a very advantageous charging device in that even if the surface has irregularities, it can make uniform contact with the entire surface and can uniformly and evenly charge the body to be charged.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの帯電
装置においては、可撓性層に導電性を付与するために、
可撓性樹脂中にカーボン等の導電性粉末を分散させてい
る。このため、分散の程度によっては点状に導電性の高
い部分が生じることがある。一方導電性可撓性層によっ
て与えられる電圧は微小な放電によるものであるため、
導電性可撓性層に点状に存在する導電性の高い部分のみ
が高電位になるため、被帯電体に帯電ムラが生じてしま
うという問題を生じることがあった。特に可撓性層の表
面抵抗が低い場合にはこうした帯電ムラが生じ易かっ
た。従って本発明の目的は、上記帯電装置における欠点
である帯電ムラを有効に防止した帯電装置を提供するに
ある。
However, in this charging device, in order to impart conductivity to the flexible layer,
Conductive powder such as carbon is dispersed in a flexible resin. Therefore, depending on the degree of dispersion, a dot-like highly conductive portion may occur. On the other hand, since the voltage given by the conductive flexible layer is due to a minute discharge,
Since the high potential is present only in the dot-like highly conductive portion of the conductive flexible layer, there is a problem that uneven charging occurs on the member to be charged. Especially when the surface resistance of the flexible layer is low, such charging unevenness is likely to occur. Therefore, an object of the present invention is to provide a charging device that effectively prevents uneven charging, which is a drawback of the above charging device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、導電性
材料から成るブラシローラを内蔵し、且つ該ブラシロー
ラによって回転可能に保持された可撓性材料から成る円
筒状の導電性ローラを用い、これに電圧を印加して被帯
電体と物理的に接触させて被帯電体を帯電させる帯電装
置において、前記導電性ローラの上流側に、被帯電体の
帯電開始電圧の2倍以上の電圧を印加した導電性弾性体
を被帯電体表面に当接するように設置することを特徴と
する帯電装置が提供される。
According to the present invention, there is provided a cylindrical conductive roller made of a flexible material, which contains a brush roller made of a conductive material and is rotatably held by the brush roller. In the charging device, which applies a voltage to the charged body to bring it into physical contact with the charged body to charge the charged body, the charging start voltage of the charged body is twice or more the upstream side of the conductive roller. There is provided a charging device characterized in that a conductive elastic body to which a voltage is applied is installed so as to come into contact with the surface of a body to be charged.

【0007】[0007]

【作用】前述した通り、導電性ローラを用いた接触帯電
機構は、導電性ブラシにより印加される小さな圧力によ
って被帯電体と導電性ローラを接触させる、微小な放電
による帯電であるため、導電性ローラの導電性材料が存
在する部分に対応する被帯電体表面に点状の高電位部分
が発生し、帯電ムラが生じてしまう。本発明において
は、このような導電性ローラを用いて感光体等の被帯電
体の帯電を行う主帯電の前に、予め被帯電体を帯電して
おくプレ帯電を行うことにより、主帯電に用いる導電性
ローラ表面に局部的に高電圧の部分が生じている場合に
も、最終的に被帯電体は帯電ムラを生じることなく均一
且つ一様に帯電することができ、これにより良好な画像
形成を行うことが可能となるのである。
As described above, the contact charging mechanism using the conductive roller is a charging by a minute discharge in which the member to be charged and the conductive roller are brought into contact with each other by a small pressure applied by the conductive brush. A point-like high potential portion is generated on the surface of the body to be charged corresponding to the portion of the roller where the conductive material is present, and uneven charging occurs. In the present invention, the main charging is performed by pre-charging the charged body in advance before the main charging which charges the charged body such as the photoconductor using such a conductive roller. Even when a high-voltage part is locally generated on the surface of the conductive roller used, the charged body can be finally charged uniformly and uniformly without causing uneven charging. It is possible to form.

【0008】[0008]

【発明の好適態様】本発明の帯電装置の一例を電子写真
複写装置に応用した例を示す図1においてプレ帯電装置
1及び主帯電装置2から成る本発明の帯電装置3は、電
子写真感光層(被帯電体)4を備えた回転ドラム5の周
囲に、矢印で示すドラム5の回転方向に上流側からプレ
帯電装置1、次いで主帯電装置2が位置するように配置
されている。更に帯電装置3の下流側に画像露光機構
6、現像機構7、トナー転写機構8、クリーニング機構
9及び露光除電機構10が順次配置されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In FIG. 1 showing an example in which an example of the charging device of the present invention is applied to an electrophotographic copying apparatus, a charging device 3 of the present invention comprising a pre-charging device 1 and a main charging device 2 is an electrophotographic photosensitive layer. A pre-charging device 1 and then a main charging device 2 are arranged from the upstream side in the rotation direction of the drum 5 indicated by an arrow around a rotary drum 5 provided with (member to be charged) 4. Further, an image exposure mechanism 6, a developing mechanism 7, a toner transfer mechanism 8, a cleaning mechanism 9 and an exposure charge eliminating mechanism 10 are sequentially arranged on the downstream side of the charging device 3.

【0009】プレ帯電装置1においては、シート形状の
導電性弾性体11に直流電源12a及び交流電圧12b
がスイッチを介して接続され、また導電性弾性体11の
一辺は一定の圧力で感光体ドラム5に当接するように配
置されており、直流電源12a(又は交流電源12b)
から導電性弾性体11と感光体4の間に直流(交流)バ
イアス電圧が印加されると感光体表面のプレ帯電が行わ
れる。プレ帯電が行われた感光体4は、その回転に従っ
て次いで主帯電装置2によって帯電される。
In the pre-charging device 1, a sheet-shaped conductive elastic body 11 is connected to a DC power source 12a and an AC voltage 12b.
Are connected via a switch, and one side of the conductive elastic body 11 is arranged so as to contact the photosensitive drum 5 with a constant pressure, and the DC power source 12a (or the AC power source 12b).
When a direct current (AC) bias voltage is applied between the conductive elastic body 11 and the photoconductor 4, the precharge of the surface of the photoconductor is performed. The photoconductor 4 that has been pre-charged is then charged by the main charging device 2 in accordance with its rotation.

【0010】主帯電装置2の一例を説明するための図2
において、主帯電装置2の帯電部材13は概略的に言っ
て、その断面図(a)から明らかなように可撓性の中空
導電性ローラ14と、この可撓性ローラ14内に同軸に
しかも相互に回転可能に設けられたブラシローラ15と
から成っている。また断面図(b)からブラシローラ1
5は、駆動軸16とこの軸に植毛されたブラシ17とか
ら成っている。中空導電性ローラ14は、両端に剛性の
あるエンド18を有しており、このエンド18は大径部
19と大径部からテーパ状に絞られた小径部20とを備
えており、小径部20には駆動ギヤ21が固着されてい
る。またエンド18の中心には、これを貫通する穴22
が設けられており、この穴22をブラシローラの駆動軸
16が貫通して、エンド18の外方に延びている。この
エンド18とブラシ駆動軸16との間には、両者の相対
的回転を可能にする軸受23が設けられている。可撓性
中空ローラ14はエンド18の大径部19の外周で支持
されており、その端部は締結部材24によりエンド18
の小径部8に固定されている。
FIG. 2 for explaining an example of the main charging device 2.
In FIG. 1, the charging member 13 of the main charging device 2 is roughly, as is clear from the cross-sectional view (a) thereof, a flexible hollow conductive roller 14 and coaxially inside the flexible roller 14. The brush roller 15 is provided so as to be rotatable relative to each other. Further, from the sectional view (b), the brush roller 1
The numeral 5 comprises a drive shaft 16 and a brush 17 having hairs implanted on this shaft. The hollow conductive roller 14 has rigid ends 18 at both ends, and the ends 18 have a large diameter portion 19 and a small diameter portion 20 tapered from the large diameter portion. A drive gear 21 is fixed to 20. Also, in the center of the end 18, there is a hole 22 passing therethrough.
The drive shaft 16 of the brush roller passes through the hole 22 and extends to the outside of the end 18. A bearing 23 is provided between the end 18 and the brush drive shaft 16 to allow relative rotation between the two. The flexible hollow roller 14 is supported on the outer circumference of the large-diameter portion 19 of the end 18, and the end thereof is fastened by the fastening member 24.
It is fixed to the small-diameter portion 8 of.

【0011】可撓性中空ローラ14の内面はその内部に
収容されたブラシ17と当接して、ブラシ17により支
持される状態になっている。エンド18の大径部19は
その周囲の可撓性ローラを介して被帯電体(図示せず)
への当接部分25となるが、これら当接部分25,25
間で可撓性中空ローラ14はブラシで支持されて当接部
分25,25の外径よりも若干径が増大した状態となっ
ている。更に可撓性中空ローラ14を正しく位置決めす
るために、ブラシ17の端部26とエンド18の内側端
部27との間には、押しスプリング28,28が設けら
れ、可撓性導電性中空ローラ14に軸方向への若干のテ
ンションを付与している。この主帯電装置2は、スプリ
ング等の手段で感光体ドラム4に一定の圧力で当接され
る。また可撓性中空導電性ローラ14は感光体ドラム4
と同期した速度で駆動され、一方ブラシローラ15はそ
の駆動軸16を介して中空導電性ローラ14とは異なっ
た速度で駆動させる。また駆動軸16は機枠や駆動系か
ら電気的に絶縁された状態にあり、集電子(図示せ
ず)、配線29、スイッチ30を介して直流電源12a
または交流電源12bに接続されている。
The inner surface of the flexible hollow roller 14 is in contact with the brush 17 accommodated therein and is supported by the brush 17. The large-diameter portion 19 of the end 18 is a body to be charged (not shown) via a flexible roller around it.
Abutting portions 25 to the
In the meantime, the flexible hollow roller 14 is supported by a brush and is in a state in which the outer diameter of the abutting portions 25, 25 is slightly increased. Further, in order to properly position the flexible hollow roller 14, push springs 28, 28 are provided between the end portion 26 of the brush 17 and the inner end portion 27 of the end 18, and the flexible conductive hollow roller is provided. 14 is given a slight tension in the axial direction. The main charging device 2 is brought into contact with the photosensitive drum 4 with a constant pressure by means such as a spring. In addition, the flexible hollow conductive roller 14 is the photosensitive drum 4
The brush roller 15 is driven at a speed different from that of the hollow conductive roller 14 via the drive shaft 16 thereof. Further, the drive shaft 16 is in a state of being electrically insulated from the machine frame and the drive system, and the DC power source 12a is connected via a current collector (not shown), the wiring 29, and the switch 30.
Alternatively, it is connected to the AC power supply 12b.

【0012】本発明の主帯電装置2は、感光層4の帯電
が感光層4を摩耗することなく一様に行われるので、画
像露光により高いコントラストでしかも乱れのない静電
潜像を形成することができる。しかも主帯電に先立って
プレ帯電装置1により感光層4が一定電圧に帯電されて
いるため、可撓性中空ローラ14に点状の高電圧部分が
生じていたとしても、一様且つ均一な帯電を行うことが
できるのである。
In the main charging device 2 of the present invention, since the photosensitive layer 4 is uniformly charged without wearing the photosensitive layer 4, an electrostatic latent image with high contrast and no disturbance is formed by image exposure. be able to. Moreover, since the photosensitive layer 4 is charged to a constant voltage by the pre-charging device 1 prior to the main charging, even if a point-like high voltage portion is generated on the flexible hollow roller 14, uniform and uniform charging is performed. Can be done.

【0013】(プレ帯電装置)プレ帯電装置に用いられ
る導電性弾性体としては、各種導電剤を配合した樹脂乃
至ゴムが使用される。樹脂としては、ポリエステル系エ
ラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン
系エラストマー、軟質塩化ビニル樹脂、スチレン−ブタ
ジエン、スチレン・ブロック共重合体エラストマー、ア
クリル系エラストマー等の各種熱可撓性エラストマーが
好適に使用されが、他にナイロン6、ナイロン6,6、
ナイロン6−ナイロン6,6共重合体、ナイロン6,6
−ナイロン6,10共重合体やメトキシメチル化ナイロ
ン等のアルコキシメチル化ナイロンの如きポリアミド、
コポリアミド或いはそれらの変性体も使用される。勿
論、使用する樹脂は上に例示したものに限定されず、例
えばシリコーン樹脂、ポリビニルブチラール等のアセタ
ール樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合
体、アイオノマー等も使用できる。ゴムとしては、天然
ゴム、ブタジエンステレオラバー、スチレン・ブタジエ
ンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、エチレン−プロピ
レン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエ
ン共重合体ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリ
コーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等を挙げるこ
とができる。
(Pre-Charging Device) As the conductive elastic body used in the pre-charging device, resins or rubbers containing various conductive agents are used. As the resin, various heat-flexible elastomers such as polyester-based elastomer, polyamide-based elastomer, polyurethane-based elastomer, soft vinyl chloride resin, styrene-butadiene, styrene / block copolymer elastomer, and acrylic elastomer are preferably used. , Nylon 6, nylon 6,6,
Nylon 6-nylon 6,6 copolymer, nylon 6,6
Polyamides such as nylon 6,10 copolymers and alkoxymethylated nylons such as methoxymethylated nylon,
Copolyamides or modified products thereof are also used. Of course, the resin used is not limited to those exemplified above, and for example, silicone resin, acetal resin such as polyvinyl butyral, polyvinyl acetate, ethylene vinyl acetate copolymer, ionomer and the like can be used. As the rubber, natural rubber, butadiene stereo rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile-butadiene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-non-conjugated diene copolymer rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, silicone rubber, urethane Examples thereof include rubber and acrylic rubber.

【0014】導電剤としては、導電性カーボンブラック
や、銀、金、銅、黄銅、ニッケル、アルミニウム、ステ
ンレススチール等の金属粉や酸化スズ系導電剤等の粉末
導電剤を用いることができ、他に非イオン系、陰イオン
系、陽イオン系、両性系等の有機導電剤や有機スズ系導
電剤を用いることもできる。導電性の樹脂乃至ゴムは、
一般的にいってその電気抵抗(固有抵抗)が102乃至
108Ωcm、特に102乃至106Ωcmの範囲にあるのが
好ましい。導電剤は、導電剤の種類によっても相違する
が、樹脂乃至ゴム100重量部に、1乃至60重量部、
特に5乃至50重量部の量の範囲で配合し、上記抵抗値
が得られるようにする。
As the conductive agent, conductive carbon black, metal powder such as silver, gold, copper, brass, nickel, aluminum and stainless steel, and powder conductive agent such as tin oxide type conductive agent can be used. Alternatively, a nonionic, anionic, cationic, amphoteric organic conductive agent or an organic tin conductive agent may be used. Conductive resin or rubber is
Generally speaking the electrical resistance (resistivity) of 10 2 to 10 8 [Omega] cm, particularly preferably in the range of 10 2 to 10 6 [Omega] cm. The conductive agent varies depending on the type of the conductive agent, but 1 to 60 parts by weight to 100 parts by weight of resin or rubber,
In particular, it is mixed in an amount of 5 to 50 parts by weight so that the above resistance value can be obtained.

【0015】導電性弾性体は、単層の素材から成ってい
てもよいし、また積層或いは複層の素材から成っていて
もよい。導電性弾性体の被帯電体と接触する先端部を、
高抵抗の層で形成すると、感光層の表面に導電性のキズ
或いは突起等が存在しても、放電等のリークを防止する
のに有効である。この高抵抗層の固有抵抗は108乃至
1013Ωcm、特に109乃至1012Ωcmの範囲にあるの
がよく、その厚みは5乃至60μmの範囲にあるのがよ
い。電気抵抗の調節は、樹脂或いはゴムに配合する導電
剤の配合量を調節することにより容易に行うことができ
る。高抵抗層として、フッ素の樹脂乃至ゴム、例えばポ
リフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン、共重合体(PTFE・HF
P)、パーフルオロアルコキシ系フッ素樹脂等を使用す
ると、これらの樹脂が不活性でしかも摩擦係数が小さい
ため、感光体の寿命や可撓性導電性シートの寿命の点で
大きなメリットがある。金属箔を使用する場合には高抵
抗層の被覆乃至積層が特に推奨される。高抵抗層の形成
はコーティングや同時積層押出等により行われる。
The conductive elastic body may be made of a single-layer material, or may be made of a laminated or multi-layer material. The tip of the conductive elastic body that contacts the charged body,
When it is formed of a high resistance layer, it is effective in preventing leakage such as discharge even if there are conductive scratches or protrusions on the surface of the photosensitive layer. The specific resistance of the high resistance layer is preferably in the range of 10 8 to 10 13 Ωcm, particularly 10 9 to 10 12 Ωcm, and the thickness thereof is preferably in the range of 5 to 60 μm. The electric resistance can be easily adjusted by adjusting the blending amount of the conductive agent to be blended with the resin or rubber. As the high resistance layer, a fluorine resin or rubber such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene, a copolymer (PTFE / HF).
The use of P), perfluoroalkoxy-based fluororesins, and the like has a great advantage in terms of the life of the photoconductor and the life of the flexible conductive sheet, because these resins are inactive and have a small friction coefficient. When using a metal foil, coating or laminating of a high resistance layer is particularly recommended. The high resistance layer is formed by coating, co-lamination extrusion or the like.

【0016】導電性弾性体の形状は、被帯電体の表面に
圧接される先端部を有し、被帯電体に損傷を与えない限
り種々の形状を採用できるが、特にシート状であること
が好ましい。シートの厚みは一般に0.05乃至2mm、
特に0.1乃至1mmの範囲にあることが、被帯電体の刷
傷を防止する点及び帯電性能の点から好ましい。前述し
た通りプレ帯電においては、導電性弾性体の印加電圧を
被帯電体の帯電開始電圧の2倍以上、特に2.5乃至3
倍とすることが好ましい。2倍以下では、主帯電におい
て生じる局部的な電位差を十分に解消することが困難と
なる。上限については、使用する感光体の種類や膜圧に
よっても相違するが、3倍を超える場合においては、常
温下では問題がないにしても使用する環境の湿度が高く
なってきた場合、例えば70%を超えるような場合に
は、放電現象によって感光体に電荷のリークが生じ、感
光体を痛める場合がある。また導電性弾性体と被帯電体
との接触圧が、線圧として一般に1乃至10g/cmの範
囲にあるのが好ましい。
The conductive elastic body may have various shapes as long as it has a tip portion that is pressed against the surface of the body to be charged and does not damage the body to be charged. preferable. The thickness of the sheet is generally 0.05 to 2 mm,
In particular, the range of 0.1 to 1 mm is preferable from the viewpoint of preventing the scratches on the member to be charged and the charging performance. As described above, in the pre-charging, the applied voltage of the conductive elastic body is twice or more the charging start voltage of the body to be charged, particularly 2.5 to 3
It is preferably doubled. If it is 2 times or less, it becomes difficult to sufficiently eliminate the local potential difference generated in the main charging. The upper limit varies depending on the type of the photoconductor to be used and the film pressure, but when it exceeds 3 times, the humidity of the environment to be used becomes high even if there is no problem at room temperature, for example, 70 If it exceeds%, electric charge may leak to the photoconductor due to the discharge phenomenon, and the photoconductor may be damaged. The contact pressure between the conductive elastic body and the body to be charged is preferably in the range of generally 1 to 10 g / cm as a linear pressure.

【0017】(主帯電装置)主帯電装置における、中空
導電性ローラは、可撓性の導電性シートを用いることが
できる。可撓性の導電性シートとは、これ自体が導電性
であり、且つ可撓性を有するという条件を満たす限り任
意の材料が使用される。例えば、前述した導電性の樹脂
乃至ゴム、或いは箔のような金属或いは金属と樹脂乃至
ゴムとの積層体から成ることができる。またシート内に
分散される導電剤は任意のものを使用することができる
が、例えば前述した導電剤を使用することができる。導
電性粒子は、導電性の樹脂乃至ゴム中にチェーンストラ
クチュアを形成しているほうがより高い導電性が得られ
るが、この場合には、ムラ帯電、すなわち点状の高電位
部の発生を生じる傾向があるので、導電性粒子は樹脂乃
至ゴム中に一様且つ微細に分散させることが好ましい。
このためには導電剤配合樹脂乃至ゴムを十分に混練する
ことが重要であるが、例えば樹脂乃至ゴムの少なくとも
一部として酸変性樹脂乃至ゴム、すなわちアクリル酸、
メタクリル酸、無水マレイン酸等のエチレン系不飽和カ
ルボン酸を共重合させた樹脂乃至ゴムを使用するのも有
効である。
(Main Charging Device) As the hollow conductive roller in the main charging device, a flexible conductive sheet can be used. As the flexible conductive sheet, any material is used as long as it satisfies the condition that it is conductive and has flexibility. For example, it may be made of the above-mentioned conductive resin or rubber, or a metal such as a foil, or a laminate of metal and resin or rubber. Any conductive agent can be used as the conductive agent dispersed in the sheet, and for example, the conductive agent described above can be used. For conductive particles, higher conductivity can be obtained by forming a chain structure in a conductive resin or rubber, but in this case, uneven charging, that is, a tendency to generate dot-like high potential parts Therefore, the conductive particles are preferably uniformly and finely dispersed in the resin or rubber.
For this purpose, it is important to sufficiently knead the conductive agent-containing resin or rubber, for example, as at least a part of the resin or rubber, an acid-modified resin or rubber, that is, acrylic acid,
It is also effective to use a resin or rubber obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated carboxylic acid such as methacrylic acid or maleic anhydride.

【0018】本発明に用いる導電性樹脂乃至ゴムのシー
トは、これらの柔軟性によっても変化するが、一般に5
0乃至400μm、特に100乃至300μmの厚みを
有することが好ましい。また、その表面は可及的に平滑
であることが好ましく、JIS B0601による平均
粗さは5μm以下、特に1μm以下であることが望まし
い。シームレスチューブ或いはシームレスベルトへの成
形は、リングダイを用いた押出成形で行うこともできる
し、また離型剤を塗布したマンドレル乃至円筒型への樹
脂乃至ゴム粉末の流動浸漬法や、またラテックス、エマ
ルジョン、サスペンジョン或いは溶液の浸漬塗布造膜法
によっても行うことができる。また可撓性の導電性シー
トとしてシームレスの金属箔を用いることもできる。金
属箔としては、ニッケル、アルミニウム、銅、黄銅或い
はスズ等が挙げられ、これらは電鋳法或いは押出により
得られる。金属箔の厚みは20乃至80μm、特に30
乃至50μmの範囲にあることが望ましい。
The conductive resin or rubber sheet used in the present invention generally varies depending on the flexibility thereof, but is generally 5
It preferably has a thickness of 0 to 400 μm, particularly 100 to 300 μm. The surface is preferably as smooth as possible, and the average roughness according to JIS B0601 is preferably 5 μm or less, and particularly preferably 1 μm or less. Molding into a seamless tube or seamless belt can also be carried out by extrusion molding using a ring die, and a fluidized dipping method of resin or rubber powder into a mandrel or cylindrical mold coated with a release agent, or latex, It can also be carried out by an emulsion, suspension, or solution dip coating film formation method. A seamless metal foil can also be used as the flexible conductive sheet. Examples of the metal foil include nickel, aluminum, copper, brass, tin and the like, which are obtained by an electroforming method or extrusion. The thickness of the metal foil is 20 to 80 μm, especially 30
It is desirable to be in the range of 50 to 50 μm.

【0019】導電性ローラを形成する可撓性の導電性シ
ートは、単層の素材、また積層或いは複層の素材から成
ることができ、可撓性導電性シートの被帯電体と接触す
る面を、高抵抗の層で形成すると、感光層の表面に導電
性のキズ或いは突起等が存在しても、放電等のリークを
防止するのに有効である。この高抵抗層の固有抵抗は1
8乃至1013Ωcm、特に109乃至1012Ωcmの範囲に
あるのがよく、その厚みは40乃至60μmの範囲にあ
るのがよく、その他高抵抗層に用い得る樹脂等はプレ帯
電装置の導電性弾性体と同様のものを用いることができ
る。
The flexible conductive sheet forming the conductive roller can be made of a single-layer material, or a laminated or multi-layer material, and the surface of the flexible conductive sheet that contacts the charged body. Is formed of a high resistance layer, it is effective in preventing leakage such as discharge even if there are conductive scratches or protrusions on the surface of the photosensitive layer. The resistivity of this high resistance layer is 1
0 8 to 10 13 [Omega] cm, good especially in the range of 10 9 to 10 12 [Omega] cm, the thickness may in the range of 40 to 60 [mu] m, a resin or the like that can be used in other high-resistance layer of the pre-charging device The same material as the conductive elastic body can be used.

【0020】ブラシとしては、導電性ブラシまたは絶縁
性ブラシの何れも使用できる。導電性ブラシは導電性の
有機乃至無機繊維が使用され、体積抵抗率は102乃至
108Ωcm、特に103乃至106Ωcmの範囲にあるもの
が好ましい。繊維の太さは2乃至10デニール(d)、
特に3乃至6d、繊維長(毛足の長さ)は2乃至7mm、
特に3乃至5mmにあるのがよく、また埴毛密度は100
00乃至200000本/平方インチ、特に30000
乃至100000本/平方インチの範囲にあるのが、ス
ムーズで一様な押圧力を与えるために好ましい。またブ
ラシの先端を丸めておくことが、可撓性導電性シートの
摩耗を抑制する上で好適である。
As the brush, either a conductive brush or an insulating brush can be used. As the conductive brush, conductive organic or inorganic fibers are used, and it is preferable that the volume resistivity is in the range of 10 2 to 10 8 Ωcm, particularly 10 3 to 10 6 Ωcm. The fiber thickness is 2 to 10 denier (d),
Especially 3 to 6d, fiber length (hair length) is 2 to 7mm,
Especially, it should be 3 to 5 mm, and the density of the hair is 100.
00 to 200,000 lines / square inch, especially 30,000
It is preferably in the range of 100 to 100,000 lines / square inch in order to provide a smooth and uniform pressing force. In addition, rounding the tip of the brush is suitable for suppressing abrasion of the flexible conductive sheet.

【0021】有機の導電性繊維としては、導電剤粒子を
分散させた合成乃至再生繊維が使用され、例えばナイロ
ン6、ナイロン6,6等のポリアミド繊維、ポリエチレ
ンテレフタレート等のポリエステル繊維、アクリル繊
維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、
レーヨン、アセテート等が挙げられる。繊維に導電性を
付与するには、導電剤の配合による方法に限定されず、
繊維表面をメタライズする方法によってもよい。尚、導
電剤としては前述したものが使用される。導電性無機繊
維としては、カーボン繊維が好適に使用されるが、ステ
ンレススチールや黄銅等の金属繊維も使用される。電気
絶縁性ブラシとしては、導電剤が含有されていない点を
除けば、上記の有機繊維が使用される。繊度、繊維長及
び埴毛密度は前述した範囲あることができる。
As the organic conductive fiber, synthetic or regenerated fiber in which conductive agent particles are dispersed is used. For example, polyamide fiber such as nylon 6, nylon 6,6, polyester fiber such as polyethylene terephthalate, acrylic fiber, polyvinyl. Alcohol fiber, polyvinyl chloride fiber,
Examples include rayon and acetate. To impart conductivity to the fiber, it is not limited to the method of blending a conductive agent,
A method of metallizing the fiber surface may be used. As the conductive agent, those mentioned above are used. Carbon fibers are preferably used as the conductive inorganic fibers, but metal fibers such as stainless steel and brass are also used. As the electrically insulating brush, the above organic fiber is used except that it does not contain a conductive agent. The fineness, the fiber length and the hair density can be in the ranges described above.

【0022】主帯電装置においては、可撓性の導電性ロ
ーラを、被帯電体の移動速度と同期した速度で駆動乃至
従動させると共に、ブラシを導電性ローラとは異なった
速度で駆動させる。ブラシの駆動は、導電性ローラの駆
動方向と同方向でもよいし、反対方向であってもよい。
同方向の場合、一般にローラの移動速度の1.1乃至5
倍、特に1.5乃至3倍の範囲にあるのがよく、反対方
向の場合、ローラの移動速度の1.1乃至3倍、特に
1.5乃至2倍の範囲にあるのが、可撓性導電性シート
と被帯電体表面との接触を一様且つ密実に行う点で望ま
しい。主帯電装置においては、導電性ローラに印加する
帯電電圧は、被帯電体の帯電開始電圧値の1.5乃至
3.5倍、特に2乃至3倍に設定するのがよい。
In the main charging device, the flexible conductive roller is driven or driven at a speed synchronized with the moving speed of the body to be charged, and the brush is driven at a speed different from that of the conductive roller. The brush may be driven in the same direction as the conductive roller or in the opposite direction.
In the same direction, the roller moving speed is generally 1.1 to 5
It is preferable that it is in the range of 1 to 3 times, especially 1.5 to 3 times, and in the opposite direction, it is in the range of 1.1 to 3 times, especially 1.5 to 2 times the moving speed of the roller. It is desirable in that the conductive conductive sheet and the surface of the body to be charged are brought into contact with each other uniformly and steadily. In the main charging device, the charging voltage applied to the conductive roller is preferably set to 1.5 to 3.5 times, particularly 2 to 3 times, the charging start voltage value of the member to be charged.

【0023】プレ帯電及び主帯電の何れも直流電圧を用
いるのみで、均一でムラのない帯電を行い得るが、一層
ムラのない帯電を行うために、前述した直流電圧に更に
交流電圧を重畳した電圧を印加することもできる。この
ような交流としては、周波数が300乃至1500H
z、特に400乃至1000Hzで、ピーク間電圧が上
記直流電圧の2.5乃至4倍、特に2.8乃至3.5倍
の交流電圧を使用することができる。
Both of the pre-charging and the main charging can use the DC voltage to perform uniform and even charging, but in order to carry out the charging evenly, the AC voltage is further superimposed on the above-mentioned DC voltage. A voltage can also be applied. Such alternating current has a frequency of 300 to 1500H.
It is possible to use an AC voltage having a peak-to-peak voltage of 2.5 to 4 times, especially 2.8 to 3.5 times the above DC voltage at z, especially 400 to 1000 Hz.

【0024】本発明の帯電方法は、複写機、ファクシミ
リ、レーザープリンター等の各種電子写真法を用いる感
光体の帯電に有用であり、ここで感光体としては単層乃
至積層構造の各種感光体、例えばa−Si感光体、セレ
ン感光体、単層又は多層の有機感光体が挙げられる。こ
れらのうちでも有機感光体に対して本発明の給電方法を
適用すると、オゾンやNOx の発生がほとんどないた
め、感光体を構成する電荷発生顔料、電荷輸送物質、結
着剤、誘電体等の劣化がなく、その寿命を延長化するこ
とが可能となる。
The charging method of the present invention is useful for charging a photoconductor using various electrophotographic methods such as a copying machine, a facsimile, a laser printer, etc. Here, as the photoconductor, various photoconductors having a single-layer or laminated structure, Examples thereof include an a-Si photoconductor, a selenium photoconductor, and a single-layer or multi-layer organic photoconductor. Among these, when the power supply method of the present invention is applied to the organic photoconductor, ozone and NOx are hardly generated. Therefore, charge generating pigments, charge transporting substances, binders, dielectrics and the like which compose the photoconductor are used. It is possible to extend its life without deterioration.

【0025】[0025]

【実施例】図1に模式的に示した装置と同様の構成から
成る装置を用いて、プレ帯電装置への印加電圧を変化さ
せてプレ帯電の効果を確認する実験を行った。尚、実験
装置の各条件は下記の通りである。プレ帯電装置として
は、ポリウレタン樹脂中にカーボンブラックを含有させ
て成る、電気抵抗が103 Ωcmで厚さが1mmの導電性弾
性体を、感光体への接触圧を3g/cmに設定して使用し
た。このプレ帯電装置を感光体として市販のセレン感光
体に接触した時の帯電開始電圧は600Vであった。主
帯電装置としては、表面抵抗が102 Ωcmのものを使用
し、1500vの直流電圧を帯電電圧として印加し、感
光体表面が800vに印加されるようにした。尚、感光
体の大きさは直径78mmで、その周速は310mm/sec
とした。帯電の均一性を確認する実験としては、上記条
件で感光体を一様に帯電させた後画像露光を行うことな
く、市販の2成分系現像剤で現像し、これを紙に転写し
て、そのときの画像のムラを確認することで行った。結
果を表1に示す。
EXAMPLES An experiment was conducted to confirm the effect of pre-charging by changing the voltage applied to the pre-charging device using a device having the same structure as the device schematically shown in FIG. The conditions of the experimental apparatus are as follows. As the pre-charging device, a conductive elastic body made of polyurethane resin containing carbon black and having an electric resistance of 10 3 Ωcm and a thickness of 1 mm is used, and the contact pressure to the photoconductor is set to 3 g / cm. used. The charging start voltage was 600 V when the pre-charging device was used as a photosensitive member and brought into contact with a commercially available selenium photosensitive member. As the main charging device, a device having a surface resistance of 10 2 Ωcm was used, and a direct current voltage of 1500 v was applied as a charging voltage so that the surface of the photoconductor was applied to 800 v. The size of the photoconductor is 78 mm, and the peripheral speed is 310 mm / sec.
And As an experiment for confirming the uniformity of charging, the photosensitive member was uniformly charged under the above conditions and then developed with a commercially available two-component developer without image exposure, and this was transferred to paper, It was carried out by checking the unevenness of the image at that time. The results are shown in Table 1.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、導電性材料から成るブ
ラシローラを内蔵し、且つ該ブラシローラによって回転
可能に保持された可撓性材料から成る円筒状の導電性ロ
ーラを用い、これに電圧を印加して被帯電体と物理的に
接触させて被帯電体を帯電させる主帯電装置に、被帯電
体表面に当接する導電性弾性体から成るプレ帯電装置を
組合せ、このプレ帯電装置を前記主帯電装置の上流側に
設置して、被帯電体の帯電の開始電圧の2倍以上の電圧
を印加して、被帯電体を主帯電に先立って予め帯電させ
ておくことにより、主帯電のみを行った場合に生じる点
状高電位部分の発生を有効に防止でき、均一且つ一様な
ムラのない帯電を行うことが可能となり、画像品質の向
上を図ることできた。
According to the present invention, a cylindrical conductive roller made of a flexible material which contains a brush roller made of a conductive material and is rotatably held by the brush roller is used. This pre-charging device is combined with a main charging device that applies a voltage to physically contact the charged member and charges the charged member, and a pre-charging device made of a conductive elastic body that contacts the surface of the charged member. The main charging device is installed upstream of the main charging device, and a voltage that is at least twice as high as the starting voltage for charging the charged object is applied to pre-charge the charged object before the main charging. It is possible to effectively prevent the generation of the dot-like high potential portion that occurs when only the charging is performed, and it is possible to perform uniform and uniform charging, and it is possible to improve the image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の帯電装置の一例を電子写真複写装置に
応用した例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example in which an example of a charging device of the present invention is applied to an electrophotographic copying apparatus.

【図2】本発明に用いる主帯電装置の一例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a main charging device used in the present invention.

【符合の説明】[Explanation of sign]

1 プレ帯電装置 2 主帯電装置 3 帯電装置 4 被帯電体 6 画像露光機構 7 現像機構 8 トナー転写機構 9 クリーニング機構 10 露光除電機構 11 導電性弾性体 12 電源 13 主帯電装置の帯電部材 14 可撓性ローラ 15 ブラシローラ 16 駆動軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pre-charging device 2 Main charging device 3 Charging device 4 Charged object 6 Image exposure mechanism 7 Development mechanism 8 Toner transfer mechanism 9 Cleaning mechanism 10 Exposure static elimination mechanism 11 Conductive elastic body 12 Power supply 13 Charging member of main charging device 14 Flexible Roller 15 Brush roller 16 Drive shaft

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 英治 大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工 業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Eiji Goto 1-2-2 Tamatsukuri, Chuo-ku, Osaka Mita Engineering Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性材料から成るブラシローラを内蔵
し、且つ該ブラシローラによって回転可能に保持された
可撓性材料から成る円筒状の導電性ローラを用い、これ
に電圧を印加して被帯電体と物理的に接触させて被帯電
体を帯電させる帯電装置において、 前記導電性ローラの上流側に、被帯電体の帯電の開始電
圧の2倍以上の電圧を印加した導電性弾性体を被帯電体
表面に当接するように設置することを特徴とする帯電装
置。
1. A cylindrical conductive roller made of a flexible material, which has a brush roller made of a conductive material and is rotatably held by the brush roller, is used, and a voltage is applied to the cylindrical conductive roller. A charging device for charging a charged body by physically contacting it with a charged body, comprising: a conductive elastic body having a voltage applied to the upstream side of the conductive roller at least twice as high as a charging start voltage of the charged body. A charging device, which is installed so as to come into contact with the surface of an object to be charged.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010134153A (en) * 2008-12-04 2010-06-17 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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