JP2002055510A - Electrostatic charging device - Google Patents

Electrostatic charging device

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JP2002055510A
JP2002055510A JP2000241391A JP2000241391A JP2002055510A JP 2002055510 A JP2002055510 A JP 2002055510A JP 2000241391 A JP2000241391 A JP 2000241391A JP 2000241391 A JP2000241391 A JP 2000241391A JP 2002055510 A JP2002055510 A JP 2002055510A
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Japan
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charging
charged
charging device
cylindrical
electrode
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Application number
JP2000241391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Nagamori
由貴 長森
Yasuo Takayama
康夫 高山
Tatsuo Okuno
辰男 奥野
Shigeo Ono
茂雄 大野
Ryuichi Yamamoto
隆一 山本
Yusuke Kitagawa
裕介 北河
Koji Miyake
弘二 三宅
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic charging device of a contact type capable of stably performing the uniform charge over a long period, and hardly causing the wear or damage on a body to be charged. SOLUTION: This electrostatic charging device standing for the electrostatic charging device provided with the static charging member 2 of a cylindrical shape being held rotatably in contact with a rotary body to be charged 5, and a power source 3 applying a voltage on the charging member 2 of the cylindrical shape, holds the charging member 2 of the cylindrical shape at an assigned position so as to become the specified position with regard to the body to be charged 5, and then supports the member 2 so that the member 2 is rotated while coming into contact with the body to be charged 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状の帯電部材
を接触させて被帯電体の表面を所望の電位(ほぼOVに
除電することも含む)に帯電させる接触型の帯電装置に
係り、特に、電子写真法又は静電記録法等を利用した複
写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等に代表される
画像形成装置における像担持体等を所望の電位に帯電さ
せる帯電装置(又は除電装置)として好適な帯電装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact-type charging device for charging a surface of an object to be charged to a desired potential (including substantially eliminating OV) by bringing a cylindrical charging member into contact therewith. In particular, a charging device (or static eliminator) for charging an image carrier or the like to a desired potential in an image forming apparatus typified by a copier, a printer, a facsimile, a multifunction machine, or the like using an electrophotographic method or an electrostatic recording method. As a charging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真法を利用した画像形成装
置においては、一定方向に回転する感光体等の像担持体
を帯電装置により所望の電位に一様に帯電させた後、そ
の帯電した像担持体の表面に対し画像情報に応じた光を
露光して静電潜像を形成するとともに、その静電潜像を
現像剤により現像してトナー像とし、最後に、その像担
持体上のトナー像を記録用紙等の記録媒体に直接又は中
間転写体を介して転写した後に定着させることにより、
画像の形成が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus utilizing an electrophotographic method, an image carrier such as a photoreceptor rotating in a certain direction is uniformly charged to a desired potential by a charging device and then charged. The surface of the image carrier is exposed to light corresponding to image information to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is developed with a developer to form a toner image. By directly transferring the toner image to a recording medium such as recording paper or via an intermediate transfer member, and fixing the toner image.
An image is formed.

【0003】このような画像形成装置で使用される帯電
装置としては、例えば、帯電用の電圧を印加したロール
状、ブラシ状又はブレード状の帯電部材を像担持体に一
定の荷重をかけながら接触させた状態で配設し、その帯
電部材と像担持体との接触部付近における微小空隙で放
電を発生させることにより像担持体の帯電を行う接触型
の帯電装置が知られている。
As a charging device used in such an image forming apparatus, for example, a roll-shaped, brush-shaped or blade-shaped charging member to which a charging voltage is applied is contacted while applying a constant load to the image carrier. 2. Description of the Related Art There is known a contact-type charging device that is disposed in a state where the charging member is in contact with the charging member and generates an electric discharge in a minute gap in the vicinity of a contact portion between the charging member and the image carrier.

【0004】また、このような接触型の帯電装置として
は、他にも、電圧が印加される導電性部材と、その導電
性部材に外嵌されて回転自由で薄肉のチューブ状抵抗層
部材とからなる複合形態の帯電部材を、その導電性部材
がチューブ状抵抗層部材を介して感光体等の被帯電体に
接触するように配設する帯電装置も知られている(特開
平4−268584号公報)。
Other examples of such a contact-type charging device include a conductive member to which a voltage is applied, and a rotatable, thin, tube-shaped resistance layer member which is fitted around the conductive member. There is also known a charging device in which a charging member of a composite form is disposed such that its conductive member comes into contact with a member to be charged such as a photoreceptor via a tubular resistance layer member (JP-A-4-268584). No.).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
接触型帯電装置にあっては、次のような課題がある。
However, the conventional contact-type charging device has the following problems.

【0006】まず、そのいずれの帯電装置も、回転する
被帯電体に帯電部材を均一に密接させる目的で、その帯
電部材に押圧バネ等を利用した押圧機構により一定の荷
重をかけつつ被帯電体に押し付けた状態で回転可能に支
持する支持構造を採用しているため、被帯電体の表面の
磨耗や損傷劣化が経時的に加速されやすいという不具合
がある。例えば、その被帯電体が電子写真式の画像形成
装置における感光体等の像担持体である場合において
は、その像担持体が帯電部材の荷重接触により磨耗や損
傷劣化することにより、感光層等の特性が変動して画質
も劣化してしまうという問題を誘発する。
First, in order to uniformly contact the charging member with the rotating member to be charged, any of the charging devices applies a constant load to the charging member by a pressing mechanism using a pressing spring or the like while applying a constant load. Since the support structure for rotatably supporting the surface of the member to be charged is employed, there is a problem that the surface of the member to be charged is easily accelerated with time due to wear and damage. For example, when the object to be charged is an image carrier such as a photoconductor in an electrophotographic image forming apparatus, the image carrier is worn or damaged by the load contact of the charging member, and the photosensitive layer or the like is damaged. Causes the problem that the image quality deteriorates due to the fluctuation of the characteristics.

【0007】また、その押圧機構の荷重により帯電部材
が変形する(ゆがむ)ようになり、これにより帯電部材
と被帯電体との接触部付近における空隙の位置や形状が
変動してしまい、均一な帯電を安定して行うことが困難
となる。しかも、前記した導電性部材とチューブ状抵抗
層部材との複合形態からなる帯電部材にあっては、その
チューブ状抵抗層部材が上記したような変形によって蛇
行して回転するようになり、そのため、そのチューブ状
抵抗層部材の端部が座屈したりあるいはひび割れてしま
い耐久性に劣るものとなる。
In addition, the charging member is deformed (distorted) by the load of the pressing mechanism, and as a result, the position and shape of the gap near the contact portion between the charging member and the member to be charged fluctuate, resulting in uniformity. It is difficult to perform charging stably. Moreover, in the charging member having a composite form of the conductive member and the tube-shaped resistance layer member, the tube-shaped resistance layer member meanders and rotates due to the deformation as described above. The end of the tubular resistance layer member buckles or cracks, resulting in poor durability.

【0008】本発明は、このような各課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、接触型の帯
電装置として、被帯電体の磨耗や損傷劣化を起こしにく
く、均一な帯電を長期にわたって安定して行うことがで
きる帯電装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a contact-type charging device which is less likely to cause wear and damage to a member to be charged, and has a uniform charging property. Is to provide a charging device capable of performing the charging stably for a long period of time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得る本
発明の帯電装置は、回転する被帯電体に回転可能に接触
する円筒状の帯電部材と、この円筒状の帯電部材に電圧
を印加する電源とを備え、前記帯電部材に電圧を印加し
ながらその帯電部材と前記被帯電体との接触部付近にお
ける微小空隙で放電を発生させることによりその被帯電
体の表面を帯電させる帯電装置において、前記円筒状の
帯電部材を前記被帯電体に対して一定の位置となるよう
に定位に保持するとともに、その被帯電体に接触して回
転し得るように支持したことを特徴とするものである。
A charging device according to the present invention which can achieve the above object has a cylindrical charging member rotatably in contact with a rotating member to be charged, and a voltage applied to the cylindrical charging member. A charging device for charging the surface of the member to be charged by applying a voltage to the charging member and generating a discharge in a minute gap near a contact portion between the member and the member to be charged. And holding the cylindrical charging member in a fixed position so as to be at a fixed position with respect to the member to be charged, and supporting the member to rotate in contact with the member to be charged. is there.

【0010】ここで、上記円筒状の帯電部材の支持は、
その帯電部材における回転軸(中心)と被帯電体におけ
る回転軸(中心)との軸間距離が一定となるような支持
構造であって、少なくとも帯電部材が被帯電体の表面に
接触した状態で回転し得るような支持構造である。ま
た、この円筒状の帯電部材は、少なくとも回転自在に支
持されているのみで被帯電体との接触により被帯電体の
回転に追従して従動回転する構成でよいが、必要に応じ
て、その帯電部材を駆動手段に連結して駆動回転させる
ように構成しても構わない。
Here, the cylindrical charging member is supported by:
A support structure in which the distance between the rotation axis (center) of the charging member and the rotation axis (center) of the member to be charged is constant, wherein at least the charging member is in contact with the surface of the member to be charged. It is a support structure that can rotate. Also, the cylindrical charging member may be configured to rotate at least following the rotation of the member to be charged by contact with the member to be charged only by being rotatably supported. The charging member may be configured to be connected to the driving means and driven to rotate.

【0011】このような帯電装置によれば、円筒状の帯
電部材が被帯電体と常に一定の位置(距離)関係で接触
した状態で回転可能に支持されており、その帯電部材に
電源から電圧が印加されると、主に、その帯電部材は基
本的に被帯電体との間に発生する静電気力によって、被
帯電体の回転に追従するように回転する(厳密には接触
摩擦力も作用して従動回転すると考えられるが、その力
(支配)関係は「静電吸引力≧接触摩擦力」になってい
る)。その際、帯電部材と被帯電体との間でほぼ均一な
微小空隙が得られ、放電が発生することにより帯電が行
われる。また、帯電部材は従来技術のように押圧機構に
よる荷重が加えられていないため、その分、変形しにく
く被帯電体に対して不要な負荷を与えることがないた
め、被帯電体と被帯電体との接触部付近における微小空
隙の位置や形状が安定するようになり、これにより均一
な帯電が安定して行われる。
According to such a charging device, the cylindrical charging member is rotatably supported in a state of being constantly in contact with the member to be charged in a fixed position (distance) relationship. Is applied, the charging member mainly rotates by following the rotation of the member to be charged basically due to the electrostatic force generated between the member and the member to be charged (strictly speaking, the contact frictional force also acts. However, the force (government) relationship is “electrostatic attraction ≧ contact frictional force”). At this time, a substantially uniform minute gap is obtained between the charging member and the member to be charged, and the discharge is generated to perform charging. In addition, since the charging member is not subjected to a load by the pressing mechanism as in the related art, the charging member is not easily deformed by that amount and does not apply an unnecessary load to the charged member. The position and the shape of the minute gap in the vicinity of the contact portion with the surface are stabilized, whereby uniform charging is stably performed.

【0012】この帯電装置においては、上記円筒状の帯
電部材と被帯電体との食い込み量を0〜0.6mmの範
囲内に設定するとよい。この食い込み量は、無荷重状態
における帯電部材と被帯電体との前記した軸間距離
(L)と、実際に支持する際に設定する軸間距離(E)
との差分S(=L−E)で表されるものである。この食
い込み量が0.6mmを超えると、帯電部材と被帯電体
との接触部での線圧が大きくなって被帯電体に対する負
荷も大きくなり、被帯電体の磨耗や損傷が発生しやすく
なったり、被帯電体に付着する残留トナー等が帯電部材
に強固に付着しやすくなる等の問題がある。また、この
食い込み量は、帯電部材が硬めの構成体(例えばASK
ER−C硬度が50〜60°程度となるような硬さのも
の)である場合には、0〜0.2mm程度に設定するこ
とが好ましい。
In this charging device, the bite amount between the cylindrical charging member and the member to be charged is preferably set within a range of 0 to 0.6 mm. This biting amount is determined by the above-mentioned inter-axis distance (L) between the charging member and the member to be charged in the no-load state, and the inter-axis distance (E) set when actually supporting the charging member.
Is represented by a difference S (= LE). When the bite amount exceeds 0.6 mm, the linear pressure at the contact portion between the charging member and the charged member increases, the load on the charged member increases, and the charged member is easily worn or damaged. Also, there is a problem that residual toner or the like adhering to the member to be charged easily adheres strongly to the charging member. Also, this biting amount is determined by a structure in which the charging member is harder (for example, ASK).
If the hardness is such that the ER-C hardness is about 50 to 60 °, it is preferable to set the thickness to about 0 to 0.2 mm.

【0013】また、上記円筒状の帯電部材は、公知の帯
電ロール又は帯電ブラシであってもよいが、好ましく
は、円筒状のフィルム状電極と、このフィルム状電極の
内部空間内に回転可能に配される円筒状の電極支持部材
とで構成したものである。この場合には、そのフィルム
状電極が静電気力により被帯電体に接触するとともに引
っ張られる状態となり、これにより被帯電体との接触が
安定するとともに被帯電体に対する従動回転も安定する
ようになる。また、この電極支持部材は、導電性である
場合には給電部材として兼用してフィルム状電極に電圧
を供給するようにし、非導電性である場合には他の給電
部材を使用してその給電部材からフィルム状電極に電圧
を供給するようにすればよい。
The cylindrical charging member may be a known charging roll or charging brush, but is preferably a cylindrical film electrode and a rotatable roller in the internal space of the film electrode. And a cylindrical electrode supporting member to be arranged. In this case, the film-shaped electrode comes into contact with the member to be charged and is pulled by the electrostatic force, whereby the contact with the member to be charged is stabilized and the driven rotation with respect to the member to be charged is also stabilized. When the electrode support member is conductive, it also serves as a power supply member to supply a voltage to the film-shaped electrode, and when non-conductive, the power supply member uses another power supply member. What is necessary is just to supply a voltage from a member to a film-shaped electrode.

【0014】また、上記円筒状の電極支持部材は、剛性
部材であってもよいが、被帯電体への接触時における負
荷を低減するという観点からすると、その接触時におい
て弾性変形し得る弾性ロール又はロール状ブラシが好ま
しい。さらに、この円筒状の電極支持部材は、単に回転
自在に支持されているものであってもよいが、必要に応
じてその電極支持部材を駆動手段に連結させて駆動回転
させるようにする。例えば、前記食い込み量を0.01
mm以下に設定する場合には、その電極支持部材ひいて
は帯電部材がスリップすることなく安定して回転するよ
うに駆動手段による駆動力で駆動回転させる。これによ
り、電極支持部材ひいては帯電部材が安定して回転する
ため、回転不良による帯電不良が発生することがなくな
る。
The cylindrical electrode support member may be a rigid member, but from the viewpoint of reducing the load at the time of contact with the member to be charged, an elastic roll capable of being elastically deformed at the time of the contact. Or a roll-shaped brush is preferable. Further, the cylindrical electrode supporting member may be simply rotatably supported, but if necessary, the electrode supporting member is connected to a driving means to be driven and rotated. For example, the bite amount is 0.01
When the distance is set to be equal to or less than mm, the electrode support member and, by extension, the charging member are driven and rotated by the driving force of the driving means so as to rotate stably without slip. As a result, the electrode support member and, consequently, the charging member rotate stably, so that poor charging due to poor rotation does not occur.

【0015】また、上記円筒状の電極支持部材を駆動手
段に連結させて駆動回転させる場合においては、その電
極支持部材を被帯電体の回転に対して周速差のない等速
で駆動回転させるようにしてもよいが、被帯電体の回転
に対して速い又は遅い周速となるような周速差をもって
駆動回転させることも可能である。この周速差をもって
駆動回転させるように構成した場合には、その周速差に
より被帯電体との接触部においてフィルム状電極の表面
に付着するトナー等を除去することができたり、また、
そのトナー等が付着しにくくすることができる。そし
て、この場合には、円筒状の電極支持部材の駆動手段の
駆動力による回転(周速)を安定させるため、上記円筒
状のフィルム状電極と円筒状の電極支持部材とを接着し
て一体化した帯電部材とすることが、より高い効果を得
ることができる。但し、上記周速差については、その周
速差が大きすぎるとフィルム状電極の汚れやしわが発生
するようになるため、被帯電体の回転に対して−15%
〜15%の範囲内で設定することが好ましい。
In the case where the cylindrical electrode supporting member is connected to the driving means and driven to rotate, the electrode supporting member is driven to rotate at a constant speed with no difference in peripheral speed with respect to the rotation of the member to be charged. However, it is also possible to perform driving rotation with a peripheral speed difference that is faster or slower than the rotation of the member to be charged. In the case where the drive rotation is performed with this peripheral speed difference, toner or the like adhering to the surface of the film-shaped electrode at the contact portion with the member to be charged can be removed due to the peripheral speed difference,
The toner and the like can be hardly adhered. In this case, in order to stabilize the rotation (peripheral speed) of the driving means of the cylindrical electrode supporting member by the driving force, the cylindrical film electrode and the cylindrical electrode supporting member are bonded and integrated. A more effective effect can be obtained by using a charged charging member. However, regarding the above-mentioned difference in peripheral speed, if the difference in peripheral speed is too large, the film-shaped electrode may be stained or wrinkled.
It is preferable to set within the range of 15%.

【0016】さらに、この帯電装置は、円筒状の帯電部
材を被帯電体に接触させてその被帯電体の表面を帯電さ
せる帯電装置として幅広く利用することができる。なか
でも、電子写真法等を採用した従来公知の単色又はカラ
ー画像形成装置においてトナー像が形成される感光体、
誘電体等の像担持体(被帯電体)の帯電装置として使用
すると有効である。さらには、その像担持体のうちでも
クリーニング装置(特にブレード方式のクリーニング装
置)が設けられていない像担持体の帯電装置として使用
すると、そのクリーニング装置を設けない関係上、帯電
装置に到来する前において像担持体に付着する残留トナ
ー等の付着物が存在していても、帯電部材の被帯電体
(像担持体)への荷重が少ないため、その残留トナー等
が帯電部材に付着しにくく、しかも、その残留トナー等
の付着による不均一帯電が発生しにくくなり、より一層
有効である。
Further, this charging device can be widely used as a charging device for charging a surface of a member to be charged by bringing a cylindrical charging member into contact with the member to be charged. Among them, a photoconductor on which a toner image is formed in a conventionally known single-color or color image forming apparatus employing an electrophotographic method or the like,
It is effective when used as a charging device for an image carrier (a body to be charged) such as a dielectric. Furthermore, if the image carrier is used as a charging device for an image carrier not provided with a cleaning device (especially a blade-type cleaning device), since the cleaning device is not provided, the charging device is not provided. Even if there is an attached matter such as residual toner adhering to the image carrier in the above, since the load on the member to be charged (image carrier) of the charging member is small, the residual toner and the like hardly adhere to the charging member. In addition, non-uniform charging due to the adhesion of the residual toner and the like hardly occurs, which is more effective.

【0017】一方、このような帯電装置は、上記電源か
ら上記帯電部材に印加する電圧を、上記被帯電体の表面
電位がほぼ0Vとなるように設定することができる。こ
の場合には、帯電装置は、被帯電体の表面電荷を除去す
る除電装置として機能するようになる。そして、このよ
うに帯電装置によって除電をした場合には、前述したよ
うに帯電部材の低荷重による接触により被帯電体の磨耗
や劣化が起こりにくくなることに加え、マイナス極性に
帯電させる被帯電体においてプラス極性に帯電した部分
(電荷)であっても確実にほぼ0Vになるように帯電す
ることができるようになる。
On the other hand, in such a charging device, the voltage applied from the power source to the charging member can be set so that the surface potential of the member to be charged becomes substantially 0V. In this case, the charging device functions as a static eliminator for removing the surface charge of the member to be charged. When the charge is removed by the charging device in this way, as described above, the charged member is less likely to be worn or deteriorated due to the contact of the charging member due to a low load, and the charged member is charged to a negative polarity. In this case, even a portion (charge) charged to a positive polarity can be reliably charged to almost 0V.

【0018】このような観点から、この帯電装置は、電
子写真法によってトナー像が形成される像担持体の除電
装置及びそのトナー像が一時的に転写される中間転写体
の除電装置として使用することが可能でありかつ有効で
ある。
From this point of view, this charging device is used as a charge removing device for an image carrier on which a toner image is formed by electrophotography and a charge removing device for an intermediate transfer member to which the toner image is temporarily transferred. Is possible and effective.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1に係る帯電装置を示す概略構成図である。この帯
電装置1は、一定の方向(矢印A方向)に回転するドラ
ム状の被帯電体5に回転可能に接触する円筒状の帯電部
材2と、この円筒状の帯電部材2に電圧を印加する電源
3とを備えたものである。このうち円筒状の帯電部材2
は、円筒状のフィルム状電極21とこのフィルム状電極
21の内部空間内に回転可能に配設される円筒状の電極
支持部材22とで構成されている。
[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to a first embodiment of the present invention. The charging device 1 has a cylindrical charging member 2 rotatably in contact with a drum-shaped charged member 5 that rotates in a fixed direction (the direction of arrow A), and applies a voltage to the cylindrical charging member 2. The power supply 3 is provided. Of these, the cylindrical charging member 2
Is composed of a cylindrical film electrode 21 and a cylindrical electrode support member 22 rotatably disposed in the internal space of the film electrode 21.

【0021】帯電部材2における円筒状のフィルム状電
極21は、厚さが30〜200μm程度の可撓性を有す
る半導電性の部材を円筒状に成形したものである。この
ような半導電性の部材は、例えば、ポリエステル、ポリ
アミド、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ポリオレフ
ィン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、アクリル
等からなるフィルムに、カーボンブラック等の導電性粒
子を混入して分散させた半導電性の部材を、所定の内径
からなる円筒状に成形したものである。また、このフィ
ルム状電極(半導電性の部材)21は、その体積抵抗率
が103 〜10 10Ω・cmとなるように上記導電性材料
の混入量が調整される。体積抵抗率が103Ω・cm未
満では火花放電が発生しやすくなり、反対に1010Ω・
cmを超えるとドット状の帯電不良や異常放電を起こし
やすくなる。さらに、フィルム状電極21は、被帯電体
5に直接接触することを考慮して、その引張弾性率が1
0〜280kg/mm2程度となるように設定すること
が好ましい。
A cylindrical film-shaped charging device in the charging member 2
The pole 21 has flexibility with a thickness of about 30 to 200 μm.
Is formed by molding a semiconductive member into a cylindrical shape. this
Such semiconductive members are, for example, polyester, poly
Amide, polyethylene, polycarbonate, polyolefin
Plastics, polyurethane, polyvinylidene fluoride, acrylic
Conductive film such as carbon black
The semi-conductive member mixed with
It is formed into a cylindrical shape. Also, this file
The lumped electrode (semiconductive member) 21 has a volume resistivity
Is 10Three -10 TenΩ · cm
Is adjusted. Volume resistivity is 10ThreeΩ ・ cm not yet
When it is full, spark discharge is likely to occur.TenΩ
cm, dot-shaped charging failure and abnormal discharge may occur.
It will be easier. Further, the film-shaped electrode 21 is
In consideration of direct contact with No. 5, its tensile modulus is 1
0-280 kg / mmTwoSet to be about
Is preferred.

【0022】帯電部材2における円筒状の電極支持部材
22は、円筒状のフィルム状電極21が被帯電体5との
接触部で接触するようにそのフィルム状電極21の内側
から軽く支持するものであり、この実施の形態ではロー
ル状の電極支持部材が使用されている。そして、この電
極支持部材22は、図1や図2に示すように、被帯電体
5に対して一定の位置で接触して回転し得るように支持
固定されており、例えば、電極支持部材22の回転軸2
2a(の中心O22)と被帯電体5の回転軸5a(の中心
5)との軸間が一定となる支持構造により支持されて
いる。図2中において符号6は支持フレーム、7は各回
転軸22a,5aの軸受を示す。
The cylindrical electrode supporting member 22 of the charging member 2 is a member for lightly supporting the cylindrical film electrode 21 from the inside of the film electrode 21 so that the cylindrical film electrode 21 comes into contact with the member 5 to be charged. In this embodiment, a roll-shaped electrode support member is used in this embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the electrode support member 22 is supported and fixed so that the electrode support member 22 can be brought into contact with the charged object 5 at a predetermined position and rotated. Axis of rotation 2
It is supported by a support structure in which the distance between (the center O 22 of ) 2a and (the center O 5 of ) the rotating shaft 5a of the charged body 5 is constant. In FIG. 2, reference numeral 6 denotes a support frame, and 7 denotes a bearing for each of the rotating shafts 22a and 5a.

【0023】ここで、この支持構造により支持する前
(無荷重の状態)における電極支持部材22の回転軸2
2aと被帯電体5の回転軸5aとの軸間(L)は、その
電極支持部材22の半径r22とフィルム状電極の厚さd
と被帯電体の半径r5とを合計した長さ(=r22+d+
5)であるのに対し、この支持構造ではその軸間Eが
上記軸間Lと同等か又は少し短くなるように設定してい
る(E≦L)。そして、このときの両者の差分S(=L
−E)を円筒状の帯電部材2と被帯電体5との食い込み
量とする。この食い込み量(S)は、帯電電極2(実際
にはフィルム状電極21及び電極支持部材22)が被帯
電体5に接触する必要があることから少なくとも0mm
以上に設定される(即ち前記無荷重状態での軸間Lと支
持状態での軸間Eとを同等とする)。また、この食い込
み量Sはあまり大きすぎると、被帯電体5との接触部で
の線圧が大きくなって被帯電体5の磨耗や損傷が発生し
やすくなり、また、被帯電体5上の付着物が転移して強
固に付着しやすくなるため、望ましくは0.2mm以下
とする。
The rotation shaft 2 of the electrode support member 22 before being supported by this support structure (with no load).
The distance (L) between the axis 2a and the rotation axis 5a of the charged body 5 is the radius r22 of the electrode support member 22 and the thickness d of the film-shaped electrode.
And the total length of the charged object and the radius r 5 (= r 22 + d +
r 5 ), on the other hand, in this support structure, the distance E between the axes is set to be equal to or slightly shorter than the distance L between the axes (E ≦ L). Then, the difference S (= L)
-E) is the bite amount between the cylindrical charging member 2 and the charged member 5. This biting amount (S) is at least 0 mm because the charging electrode 2 (actually, the film-like electrode 21 and the electrode support member 22) needs to contact the member 5 to be charged.
This is set as above (that is, the distance L between the shafts in the no-load state and the distance E between the shafts in the supported state are equivalent). On the other hand, if the biting amount S is too large, the linear pressure at the contact portion with the member to be charged 5 is increased, so that the member to be charged 5 is easily worn or damaged. The deposit is desirably set to 0.2 mm or less because the attached matter is easily transferred and adheres firmly.

【0024】また、この電極支持部材22は、前記フィ
ルム状電極21への給電部材を兼ねるため導電性を有す
る材料で形成されている。具体的には、例えば、ポリエ
ステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリカーボネー
ト、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリ
デン、アクリル、POM、フェノール、ポリイミド、P
EN、PEK、PES、PPS、PFA、PVdF、E
TFE、CTFE等の合成樹脂、又はシリコーンゴム、
エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、
ウレタンゴム、ニトリルゴム等の合成ゴムに、カーボン
ブラックや金属粉末等の導電性粉末を混入して導電性を
付与した導電性材料にてロール状に形成される。この場
合、そのロール形状を保持できない導電性材料を使用す
る場合には、ロール芯材を併用してロール形状とする。
また、絶縁体の基体上に、エピクロルヒドリンゴム、ク
ロロプレンゴム、EPDMゴム等の有極性ゴムやアモル
ファスシリコン等の半導電性の無機材料を薄膜もしくは
厚膜状に蒸着することにより形成される。さらに、ステ
ンレス、アルミニウム等の金属材料を用いてロール状に
形成される。なお、この電極支持部材22は、絶縁性材
料にて形成したものであってもよいが、その場合には給
電部材としての機能が得られないので、別途、フィルム
状電極21に給電する専用の給電部材を設置する必要が
ある。
The electrode support member 22 is formed of a conductive material to serve also as a power supply member for the film-shaped electrode 21. Specifically, for example, polyester, polyamide, polyethylene, polycarbonate, polyolefin, polyurethane, polyvinylidene fluoride, acrylic, POM, phenol, polyimide, P
EN, PEK, PES, PPS, PFA, PVdF, E
TFE, synthetic resin such as CTFE, or silicone rubber,
Ethylene propylene rubber, butyl rubber, acrylic rubber,
It is formed into a roll of a conductive material provided with conductivity by mixing conductive powder such as carbon black or metal powder into synthetic rubber such as urethane rubber or nitrile rubber. In this case, when a conductive material that cannot maintain the roll shape is used, the roll shape is used together with the roll core material.
Further, a semi-conductive inorganic material such as a polar rubber such as epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, EPDM rubber, or amorphous silicon, or a semi-conductive inorganic material such as amorphous silicon is vapor-deposited on an insulating substrate in a thin film or thick film form. Furthermore, it is formed in a roll shape using a metal material such as stainless steel or aluminum. The electrode support member 22 may be formed of an insulating material, but in this case, a function as a power supply member cannot be obtained. It is necessary to install a power supply member.

【0025】さらに、この電極支持部材22は、通常、
その外径が円筒状のフィルム状電極21の内径よりも小
さいが、その外径がフィルム状電極21の内径よりも同
じか又は少し大きくてもよい。特に、その外径をフィル
ム状電極21の内径よりも大きくする場合には、電極支
持部材22として弾性を有するものを使用するとよい。
また、この場合は、フィルム状電極21の回転が蛇行し
やすくなるため、その蛇行を防止するための機構を併設
することが望ましい。反対に、その外径をフィルム状電
極21の内径よりも小さくする場合には、あまり小さく
すると、フィルム状電極21がばたついてしまい帯電電
位が不均一になる傾向にある。また、この場合は、フィ
ルム状電極21のばたつきを押えるため、そのフィルム
状電極21の外周面に接触して回転状態を安定化させる
当接部材を併設することが望ましい。このような観点か
ら、電極支持部材22の外径はフィルム状電極21の内
径に対して0.8〜1.3倍程度に設定することが好ま
しい。
Further, the electrode supporting member 22 is usually
Although the outer diameter is smaller than the inner diameter of the cylindrical film electrode 21, the outer diameter may be the same as or slightly larger than the inner diameter of the film electrode 21. In particular, when the outer diameter is made larger than the inner diameter of the film-shaped electrode 21, it is preferable to use an electrode supporting member 22 having elasticity.
In this case, the rotation of the film-shaped electrode 21 tends to meander, and it is desirable to provide a mechanism for preventing the meandering. Conversely, if the outer diameter is smaller than the inner diameter of the film electrode 21, if it is too small, the film electrode 21 will flutter and the charging potential will tend to be non-uniform. In this case, in order to suppress the fluttering of the film-shaped electrode 21, it is desirable to additionally provide a contact member that comes into contact with the outer peripheral surface of the film-shaped electrode 21 to stabilize the rotating state. From such a viewpoint, the outer diameter of the electrode support member 22 is preferably set to be about 0.8 to 1.3 times the inner diameter of the film-shaped electrode 21.

【0026】電源3は、通常、被帯電体5の帯電工程で
帯電部材2(の電極支持部材22を介してフィルム状電
極21)に直流電圧を印加できるものである。この電源
3は、交流を重畳した直流電圧を帯電部材2に印加する
ように設定してもよい。
The power supply 3 is capable of applying a DC voltage to the charging member 2 (the film electrode 21 via the electrode support member 22) in the charging step of the member 5 to be charged. The power supply 3 may be set so as to apply a DC voltage on which an AC is superimposed to the charging member 2.

【0027】次に、この帯電装置1の動作について説明
する。
Next, the operation of the charging device 1 will be described.

【0028】まず、このような帯電装置1では、電源3
から電圧が印加されていないときには、帯電部材2の円
筒状のフィルム状電極21がその自重と電極支持部材2
2による内面側からの支持(軽い押圧力)により被帯電
体5と軽く接触しているが、電源3から導電性の電極支
持部材22を介してフィルム状電極21に所定の電圧が
印加されると、フィルム状電極21が被帯電体5との間
に発生する静電吸引力によって被帯電体5に引っ張られ
て密着し、しかも、被帯電体5の回転移動に伴ってその
移動方向にやや引っ張られるような状態に撓んだ形状と
なる。
First, in such a charging device 1, the power supply 3
When no voltage is applied from the charging member 2, the cylindrical film-shaped electrode 21 of the charging member 2
2 is lightly in contact with the member to be charged 5 by the support from the inner surface side (light pressing force), but a predetermined voltage is applied to the film-shaped electrode 21 from the power supply 3 via the conductive electrode support member 22. The film-shaped electrode 21 is pulled and adhered to the member to be charged 5 by an electrostatic attraction force generated between the member to be charged 5 and slightly moved in the moving direction with the rotation of the member to be charged 5. The shape is bent to be pulled.

【0029】このような状態において、被帯電体5が矢
印方向に回転すると、円筒状のフィルム状電極21は、
前記自重と支持による接触摩擦と静電吸引力とにより被
帯電体5に追従して従動回転する。
In this state, when the member to be charged 5 rotates in the direction of the arrow, the cylindrical film-shaped electrode 21
Due to the self-weight, the contact friction caused by the support, and the electrostatic attraction force, the rotating member follows the charged member 5 and rotates.

【0030】また、電源3からの電圧印加により、円筒
状のフィルム状電極21と被帯電体5との接触部付近に
形成される微小な空隙で空気のイオン化が発生する。例
えば、電極支持部材22に電源3のマイナス極性側が接
続されている場合には、マイナスのイオン又は電子が被
帯電体5側へ流れてこれを帯電し、プラスのイオンはフ
ィルム状電極21側へ到達して中和される。さらに、こ
の帯電装置1では、フィルム状電極21が前記したよう
に静電吸引力により被帯電体5の移動方向に引っ張られ
てフィルム状電極21の被帯電体5に対する接触が安定
し、これにより被帯電体5の帯電が均一にかつ安定して
行われる。しかも、フィルム状電極21は半導電性であ
るため、上記空隙のどの部分にも過大な電流が流れるの
が防止され、これによっても被帯電体5の帯電が均一に
行われる。
In addition, application of a voltage from the power supply 3 causes ionization of air in a minute gap formed near a contact portion between the cylindrical film-shaped electrode 21 and the member 5 to be charged. For example, when the negative polarity side of the power supply 3 is connected to the electrode support member 22, negative ions or electrons flow toward the member to be charged 5 to charge the same, and positive ions toward the film electrode 21. Reached and neutralized. Further, in the charging device 1, the film-shaped electrode 21 is pulled in the moving direction of the charged body 5 by the electrostatic attraction force as described above, so that the contact of the film-shaped electrode 21 with the charged body 5 is stabilized. The charged object 5 is uniformly and stably charged. In addition, since the film-shaped electrode 21 is semi-conductive, an excessive current is prevented from flowing through any part of the gap, whereby the charged object 5 is uniformly charged.

【0031】さらに、帯電部材2のロール状電極支持部
材22が被帯電体5に対して軸間が一定で支持されてい
るとともに、そのときの食い込み量S(例えば0.02
mm)が小さく設定されているため、帯電部材2が被帯
電体5に低荷重で接触するようになり、このため、長期
にわたる帯電部材2の接触により被帯電体5が磨耗した
り損傷することがほとんどない。これによっても被帯電
体5の帯電が安定して行われる。
Further, the roll-shaped electrode support member 22 of the charging member 2 is supported on the charged member 5 with a constant distance between the axes, and the bite amount S (for example, 0.02
mm) is set to be small, the charging member 2 comes into contact with the charged member 5 with a low load, and therefore, the charged member 5 is worn or damaged by the contact of the charging member 2 for a long time. There is almost no. This also stably charges the member 5 to be charged.

【0032】次に、図3に示すような帯電試験装置を用
いて上記帯電装置1(の帯電部材2)の帯電試験を行っ
た結果を示す。
Next, the results of the charging test of the charging device 1 (charging member 2) using the charging test device as shown in FIG. 3 will be described.

【0033】図3に示す帯電試験装置は、矢印方向に回
転するドラム状の被帯電体5の周囲に、その被帯電体5
の表面電位を検知する表面電位センサ90と、被帯電体
5の表面電荷を除電する除電ランプ91とを有してお
り、その表面電位センサ90に表面電位計92が接続さ
れている。また、被帯電体5の回転方向における表面電
位センサ90の上流側には、帯電装置2が配置され、そ
のブラシ帯電ロール20の導電性ブラシ毛23の先端部
が被帯電体5の表面に接触するように導電性支持ロール
芯22を介して支持されている。また、支持ロール芯2
2には直流電源93が接続され、直流の帯電電圧が印加
されるようになっている。直流電源93は、出力電圧を
任意に変えることができるものであり、印加電圧の増減
に伴って変化する被帯電体5の表面電位を表面電位計9
2で測定するようになっている。ここでは、被帯電体5
として、後述する感光層(電荷受容層)を有する感光体
ドラム50を使用した。
The charging test apparatus shown in FIG. 3 includes a drum-shaped charged object 5 rotating in the direction of an arrow,
A surface potential sensor 90 for detecting the surface potential of the object 5 and a charge elimination lamp 91 for removing the surface charge of the charged object 5. A surface voltmeter 92 is connected to the surface potential sensor 90. The charging device 2 is disposed on the upstream side of the surface potential sensor 90 in the rotation direction of the charged object 5, and the tip of the conductive brush bristles 23 of the brush charging roll 20 contacts the surface of the charged object 5. And is supported via a conductive support roll core 22. In addition, support roll core 2
A DC power supply 93 is connected to 2 so that a DC charging voltage is applied. The DC power supply 93 is capable of arbitrarily changing the output voltage. The DC power supply 93 measures the surface potential of the charged body 5 that changes with the increase or decrease of the applied voltage.
2 is to be measured. Here, the charged object 5
A photosensitive drum 50 having a photosensitive layer (charge receiving layer) described later was used.

【0034】また、この帯電試験の対象となる帯電装置
1の帯電部材2は、その円筒状のフィルム状電極21と
して、ポリフッ化ビニリデン又はナイロンのいずれかの
フィルムであって、その体積抵抗率を105Ω・cm、
107Ω・cmのいずれかに、かつ、その厚さを30μ
m、50μm、500μmのいずれかにそれぞれ設定し
てチューブ状に成形した内径14.0mmのチューブ電
極(計12種類)を使用し、その電極支持部材22とし
て、ウレタンスポンジ(ASKER−C硬度7°)から
なる外径13.0mmの弾性ロールを使用し、これらを
組み合わせた各帯電部材2を試験対象とした。また、こ
のときの帯電部材2と被帯電体5との食い込み量Sにつ
いてはすべて0.03mmに設定した。
The charging member 2 of the charging device 1 to be subjected to the charging test is a film of either polyvinylidene fluoride or nylon as the cylindrical film-shaped electrode 21 and has a volume resistivity of 10 5 Ω · cm,
10 7 Ω · cm and the thickness is 30μ
m, 50 μm, and 500 μm, each of which was formed into a tube and used as a tube electrode having an inner diameter of 14.0 mm (a total of 12 types), and a urethane sponge (ASKER-C hardness 7 °) was used as the electrode support member 22. ), An elastic roll having an outer diameter of 13.0 mm was used, and each charging member 2 obtained by combining these was used as a test object. At this time, the bite amount S between the charging member 2 and the charged member 5 was set to 0.03 mm.

【0035】図4は、この帯電試験の結果を示すもので
あり、各帯電部材2に直流電圧を印加した際の印加電圧
と被帯電体5である感光体ドラム50の表面電位との関
係を示すグラフ図である。この図に示す結果から明らか
なように、直流電源93から0V〜−2000Vの直流
電圧を印加したときの感光体ドラム1の表面電位を測定
したところ、図示のように被帯電体5の表面電位は約−
550Vの電圧を印加したころから急減に上昇し始め、
−2000Vの電圧印加時には約−1450Vに達する
ことが確認された。この結果は、帯電電極2のフィルム
状電極21の材質、体積抵抗率及び厚さが異なっている
場合でも、ほぼ同じ傾向のものであった。また、この
間、各帯電部材2による異常放電の発生はいずれの場合
も見られなかった。この結果、このような帯電部材2を
用いた帯電装置1は、被帯電体5(ひいては感光体ドラ
ム50)の帯電装置として実用上問題なく使用すること
ができる特性を有するものであることが検証できた。
FIG. 4 shows the results of the charging test. The relationship between the applied voltage when a DC voltage is applied to each charging member 2 and the surface potential of the photosensitive drum 50 as the member 5 to be charged is shown in FIG. FIG. As is clear from the results shown in FIG. 3, the surface potential of the photosensitive drum 1 when a DC voltage of 0 V to -2000 V was applied from the DC power supply 93 was measured. Is about-
When a voltage of 550 V is applied, the voltage starts to decrease sharply,
It was confirmed that the voltage reached about -1450 V when a voltage of -2000 V was applied. This result was almost the same even when the material, volume resistivity, and thickness of the film electrode 21 of the charging electrode 2 were different. During this period, no abnormal discharge was generated by each charging member 2 in any case. As a result, it has been verified that the charging device 1 using such a charging member 2 has a characteristic that can be used as a charging device for the charged object 5 (and, consequently, the photosensitive drum 50) without practical problems. did it.

【0036】次に、この帯電装置1に関する性能比較試
験を行った。
Next, a performance comparison test was performed on the charging device 1.

【0037】この性能比較試験は、以下の構成からなる
帯電部材2を有する帯電装置1を用意し、その各帯電装
置に対する帯電電位の変動量と帯電部材2への異物付着
量とについてそれぞれ調べたものである。このときの帯
電装置は、まず帯電部材2として、厚さ50μmのポリ
フッ化ビニリデンフィルム(体積抵抗率107Ω・c
m)をチューブ状に成形した内径14.0mmのチュー
ブ電極と、前記帯電試験時に使用しかつ表1に示す硬度
(ASKER−C硬度)に設定した弾性ロールとの複合
形態からなるものを使用した。また、この帯電部材2と
前記被帯電体5(感光体ドラム)との食い込み量Sにつ
いて表1に示すような値に設定した。表1中において
「荷重」は帯電部材2(チューブ電極22)の被帯電体
5に対する荷重であり、この試験ではロードセルを用い
て測定したものである。
In this performance comparison test, a charging device 1 having a charging member 2 having the following configuration was prepared, and the amount of change in the charging potential for each charging device and the amount of foreign matter attached to the charging member 2 were examined. Things. At this time, the charging device firstly uses a polyvinylidene fluoride film (volume resistivity of 10 7 Ω · c) having a thickness of 50 μm as the charging member 2.
m) was formed into a tube shape, and a tube electrode having an inner diameter of 14.0 mm and an elastic roll used for the charging test and having an hardness set to the hardness (ASKER-C hardness) shown in Table 1 were used. . Further, the biting amount S between the charging member 2 and the charged member 5 (photosensitive drum) was set to a value as shown in Table 1. In Table 1, "load" is a load of the charging member 2 (the tube electrode 22) on the member 5 to be charged, and was measured using a load cell in this test.

【0038】そして、上記帯電電位の変動量について
は、前記帯電試験装置(図3)を用いて、被帯電体5の
帯電及び除電を3サイクル以上繰り返して行ったときの
被帯電体5の表面電位を測定し、そのときの表面電位の
振幅(最大電位と最小電位の電位差)を調べたものであ
る。この変動量の許容レベルは、カラー画像形成装置
(特に高画質のカラー画像が要求されるもの)では10
V以下である。また、上記異物付着量については、被帯
電体5の表面に一定量のトナーを付着させた状態で(ク
リーニングすることなく)帯電を行った後に、その帯電
部材2(チューブ電極21)の表面(単位面積)に付着
したトナーの重さを測定し、それを次の基準で評価した
ものである。このときの結果を表1に示す。 ○:付着量が0.1g以下の場合、 △:付着量が0.1gを超える場合、 ×:付着量が0.2gを超える場合。
With respect to the variation amount of the charged potential, the surface of the charged object 5 when the charging and discharging of the charged object 5 is repeated by three or more cycles using the charging test apparatus (FIG. 3). The potential was measured, and the amplitude of the surface potential at that time (the potential difference between the maximum potential and the minimum potential) was examined. The permissible level of the variation amount is 10 in a color image forming apparatus (particularly, a high quality color image is required).
V or less. Regarding the amount of foreign matter attached, charging is performed with a fixed amount of toner attached to the surface of the charged object 5 (without cleaning), and then the surface of the charging member 2 (tube electrode 21) ( The weight of the toner adhering to (unit area) was measured and evaluated based on the following criteria. Table 1 shows the results at this time. :: when the adhesion amount is 0.1 g or less, Δ: when the adhesion amount exceeds 0.1 g, ×: when the adhesion amount exceeds 0.2 g.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】この表1に示す結果から明らかなように、
弾性ロール22の硬度が小さい場合には、食い込み量の
大小にかかわらず、電位変動量及び異物付着量に関して
良好な結果が得られる(試験例5、6)。反対に、弾性
ロール22の硬度が大きい場合においては、食い込み量
を小さくすると(試験例1)電位変動が大きくなり、反
対に食い込み量を大きくすると(試験例2)異物の付着
が増える。したがって、これらのことから、帯電部材に
おいて硬度の小さい弾性ロールを使用した場合には、食
い込み量を小さくして低荷重にした場合であっても、そ
の帯電部材による均一で安定した帯電を行うことがで
き、しかも異物の付着を低減できることが確認された。
As is clear from the results shown in Table 1,
When the hardness of the elastic roll 22 is small, good results are obtained with respect to the amount of potential fluctuation and the amount of adhered foreign matter irrespective of the magnitude of the bite amount (Test Examples 5 and 6). Conversely, when the hardness of the elastic roll 22 is large, the potential variation increases when the bite amount is reduced (Test Example 1), and conversely, when the bite amount is increased (Test Example 2), the adhesion of foreign substances increases. Therefore, from these facts, when an elastic roll having a small hardness is used for the charging member, it is necessary to perform uniform and stable charging by the charging member even when the bite amount is reduced and the load is reduced. It was confirmed that adhesion of foreign matters could be reduced.

【0041】[実施の形態2]図5及び図6は、本発明
の実施の形態2を示すものであり、図5は本発明の帯電
装置1を適用した画像形成装置を示す概要図、図6はそ
の帯電装置における帯電部材の支持構造を示す概略側面
図及び正面図である。
[Embodiment 2] FIGS. 5 and 6 show Embodiment 2 of the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram showing an image forming apparatus to which the charging device 1 of the present invention is applied. 6 is a schematic side view and a front view showing a support structure of a charging member in the charging device.

【0042】この画像形成装置は、図5に示すように、
一様に帯電された後に画像情報に基づく光を照射するこ
とにより静電潜像が形成される感光層(電荷受容体)を
備えた被帯電体5としての感光体ドラム(被帯電体)5
0を備え、この感光体ドラム50の周囲に、感光体ドラ
ム50の表面を帯電させる本実施の形態に係る帯電装置
1のほか、感光体ドラム50に光を照射して静電潜像を
形成する潜像形成装置51、その静電潜像を現像剤とし
てのトナーにより現像してトナー像とする現像装置5
2、ロール式の転写装置53、クリーニング装置54、
及びランプ式の除電装置55を有している。また、この
画像形成装置は、記録用紙、OHPシート等の記録媒体
Pを収容する用紙カセット56、用紙カセット56から
記録媒体Pを1枚ずつ転写位置にむけて所定のタイミン
グで給送する給紙機構の給紙ロール57a,57b、転
写されたトナー像を記録媒体Pに定着する定着装置58
等を有している。転写装置53は、感光体ドラム1に接
触して回転する転写ロール53aとこの転写ロール53
aに転写バイアスを印加する転写バイアス電源53bに
て構成されている。
This image forming apparatus, as shown in FIG.
A photosensitive drum (charged member) 5 as a charged member 5 having a photosensitive layer (charge acceptor) on which an electrostatic latent image is formed by irradiating light based on image information after being uniformly charged.
In addition to the charging device 1 according to the present embodiment for charging the surface of the photosensitive drum 50 around the photosensitive drum 50, an electrostatic latent image is formed by irradiating the photosensitive drum 50 with light. Image forming apparatus 51, and developing apparatus 5 which develops the electrostatic latent image with toner as a developer to form a toner image
2. Roll-type transfer device 53, cleaning device 54,
And a lamp-type static elimination device 55. In addition, the image forming apparatus includes a sheet cassette 56 that stores a recording medium P such as a recording sheet or an OHP sheet, and a sheet feeding unit that feeds the recording medium P from the sheet cassette 56 one by one to a transfer position at a predetermined timing. Feed rollers 57a and 57b of the mechanism, and a fixing device 58 for fixing the transferred toner image to the recording medium P
Etc. The transfer device 53 includes a transfer roll 53 a rotating in contact with the photosensitive drum 1 and the transfer roll 53.
and a transfer bias power supply 53b for applying a transfer bias to a.

【0043】この画像形成装置に使用される帯電装置1
は、その帯電部材2の支持構造として図6に示すような
構成を採用している以外は実施の形態1に係る帯電装置
と同じ構成(食い込み量Sについては0.3mmとし
た)からなるものである。すなわち、この帯電装置1に
おける帯電部材2は、感光体ドラム50が取り付けられ
ている支持フレーム60に感光体ドラム50との軸間E
が一定となるように支持固定されている。まず、感光体
ドラム50は、その回転軸50aが軸受ブラケット61
を介して支持フレーム60に位置的に固定して取り付け
られている。これに対し帯電部材2の電極支持部材(弾
性ロール)22は、その回転軸22aの軸受62が、持
フレーム60に取り付けられる取付プレート63に固定
された軸受固定アーム64によって係止されている。こ
の際、その軸受固定アーム64は、前記軸間Eが設定の
値に保たれるように軸受62を係止して固定している。
なお、実際には、軸受固定アーム64が取付プレート6
3に予め固定されているため、その取付プレート63の
一端部に突出した位置決めピン65を支持フレーム60
にある位置決め孔に正確に差し込んで係止させることに
より、軸受固定アーム64が軸受62を固定できる仕組
みになっている。
Charging device 1 used in this image forming apparatus
Has the same configuration as that of the charging device according to the first embodiment except that the configuration shown in FIG. 6 is employed as a supporting structure of the charging member 2 (the biting amount S is 0.3 mm). It is. That is, the charging member 2 in the charging device 1 is mounted on the support frame 60 on which the photosensitive drum 50 is mounted, with the distance E between the shaft and the photosensitive drum 50 being fixed.
Is fixed so as to be constant. First, the rotation axis 50a of the photosensitive drum 50 is
And is fixedly attached to the support frame 60 via the. On the other hand, the electrode support member (elastic roll) 22 of the charging member 2 has a bearing 62 of the rotating shaft 22 a locked by a bearing fixing arm 64 fixed to a mounting plate 63 mounted on the holding frame 60. At this time, the bearing fixing arm 64 locks and fixes the bearing 62 so that the shaft interval E is maintained at a set value.
In practice, the bearing fixing arm 64 is mounted on the mounting plate 6.
3, the positioning pins 65 projecting from one end of the mounting plate 63 are attached to the support frame 60.
The bearing 62 can be fixed by the bearing fixing arm 64 by accurately inserting it into the positioning hole and locking it.

【0044】このような帯電装置1を使用した画像形成
装置では、帯電装置1により感光体ドラム50が所定の
電位に帯電された後、潜像形成装置21により画像情報
に対応したレーザー光が照射され、感光体ドラム50の
表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置
52により現像されてトナー像となる。次いで、用紙カ
セット56から記録媒体Pが給紙機構の給紙ロール57
により感光体ドラム50と転写装置(転写ロール)53
との間となる転写位置に搬送され、感光体ドラム50上
のトナー像が記録媒体P上に転写される。転写されたト
ナー像は定着装置58により記録媒体Pに定着される。
これにより、記録媒体P1枚に対する基本的な画像形成
が行われる。一方、転写後の感光体ドラム50は、その
表面に付着する残留トナーがクリーニング装置54で清
掃された後、その表面が除電装置55により除電され、
次の画像形成工程を行うために再び帯電装置1による帯
電工程に入る。
In the image forming apparatus using such a charging device 1, after the photosensitive drum 50 is charged to a predetermined potential by the charging device 1, the latent image forming device 21 irradiates a laser beam corresponding to image information. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 50. This electrostatic latent image is developed by the developing device 52 to become a toner image. Next, the recording medium P is fed from the paper cassette 56 to the paper feed roll 57 of the paper feed mechanism.
And the transfer device (transfer roll) 53
And the toner image on the photosensitive drum 50 is transferred onto the recording medium P. The transferred toner image is fixed on the recording medium P by the fixing device 58.
Thus, a basic image is formed on one recording medium P. On the other hand, on the photosensitive drum 50 after the transfer, after the residual toner adhering to the surface thereof is cleaned by the cleaning device 54, the surface thereof is neutralized by the neutralization device 55,
In order to perform the next image forming step, the charging step by the charging device 1 is started again.

【0045】そして、この画像形成装置においては、帯
電装置1の帯電部材2に電源3から弾性ロール22を介
して、−900Vの直流電圧又は−350Vの直流成分
にピーク間電圧1500Vの交流成分を重畳した電圧が
印加されるように設定されており、これにより、感光体
ドラム50はその帯電(表面)電位が約−350Vとな
るように帯電される。
In this image forming apparatus, a DC voltage of -900 V or an AC component of a peak-to-peak voltage of 1500 V is applied to the charging member 2 of the charging device 1 from the power supply 3 via the elastic roll 22. The superposed voltage is set to be applied, whereby the photosensitive drum 50 is charged so that its charged (surface) potential is about -350V.

【0046】次に、このような画像形成装置を用いてテ
スト画像形成(5000枚分)を行って帯電装置1の信
頼性試験を行った結果、感光体ドラム50は常に一定の
表面電位となるように帯電され、また、得られた画像に
は感光体ドラム50の磨耗や劣化に起因して発生するか
ぶりや濃度低下という画像欠陥が現れないことが確認さ
れた。さらに、帯電装置1の耐久性試験として環境(温
度及び湿度)を28℃、85%RHと10℃、15%R
Hにそれぞれ設定したうえでA4版用紙1000枚分ず
つに対して同一の画像形成を行ったところ、初期のサン
プル(プリント物)から最終のサンプルまでほぼ一定し
た画像が得られることが確認された。
Next, as a result of performing a test image formation (for 5000 sheets) using such an image forming apparatus and performing a reliability test of the charging device 1, the photosensitive drum 50 always has a constant surface potential. Thus, it was confirmed that no image defect such as fogging or density reduction caused by abrasion or deterioration of the photosensitive drum 50 appeared in the obtained image. Further, as a durability test of the charging device 1, the environment (temperature and humidity) was set to 28 ° C., 85% RH and 10 ° C., 15% R
When the same image formation was performed on 1000 A4 size sheets after setting each to H, it was confirmed that an almost constant image was obtained from the initial sample (printed material) to the final sample. .

【0047】以上のことから、この帯電装置1が上記画
像形成装置の帯電装置として実用上支障なく使用でき、
非常に有効であることが検証できた。
From the above, the charging device 1 can be used as a charging device for the above-mentioned image forming apparatus without any practical problems.
It was verified that it was very effective.

【0048】[実施の形態3]この実施の形態3は、感
光体ドラムのクリーニング装置(54)を設けないこと
以外は、実施の形態2と同じものである。すなわち、実
施の形態3では、感光体ドラムにクリーニング装置(5
4)を設けていない、いわゆるクリーナレスの画像形成
装置に実施の形態1に係る帯電装置1を使用した場合の
例である。
Third Embodiment A third embodiment is the same as the second embodiment, except that the cleaning device (54) for the photosensitive drum is not provided. That is, in the third embodiment, the cleaning device (5
This is an example of a case where the charging device 1 according to the first embodiment is used in a so-called cleaner-less image forming apparatus not provided with 4).

【0049】このようなクリーナレスの画像形成装置で
は、感光体ドラム50上に形成されるトナー像は転写装
置53により記録媒体Pにほぼ100%近い転写が行わ
れるが、少しは転写されず感光体ドラム50に残留トナ
ーとして残る。このような残留トナーは、帯電装置1を
通過した際に、その帯電部材2(フィルム状電極21)
に付着することなくほとんど通過する。また、その残留
トナーが付着しても簡単な除去装置により除去すること
ができ、固着することはない。これは、帯電部材2の支
持構造によって感光体ドラム50への荷重がきわめて少
ないことによるものと推測される。また、残留トナーが
存在しているにもかかわらず、その帯電装置1による均
一帯電が行われる。なお、帯電装置1を通過した残留ト
ナーは、現像装置52により回収されるか、あるいは、
次の転写工程で記録媒体P側に転写される。
In such a cleanerless image forming apparatus, almost 100% of the toner image formed on the photosensitive drum 50 is transferred to the recording medium P by the transfer device 53, but the transfer is not performed to a small extent. The residual toner remains on the body drum 50. When such a residual toner passes through the charging device 1, the charging member 2 (the film-like electrode 21)
Almost pass without sticking to. Further, even if the residual toner adheres, the residual toner can be removed by a simple removing device and does not adhere. This is presumably because the load on the photosensitive drum 50 is extremely small due to the support structure of the charging member 2. Further, even though the residual toner is present, uniform charging is performed by the charging device 1. The residual toner that has passed through the charging device 1 is collected by the developing device 52, or
In the next transfer step, the image is transferred to the recording medium P side.

【0050】また、このクリーナレスの画像形成装置で
は、転写後の感光体ドラム50上に残留トナーを初め紙
粉、放電生成物等の異物が付着しているため、帯電装置
1における帯電部材2のフィルム状電極21が異物の付
着により汚れやすくなる傾向にある。また、その異物の
付着が増えると、帯電電位の低下や異常放電が発生しや
すくなるという傾向もある。このため、その帯電部材2
への異物付着を低減することが重要である。
Further, in this cleanerless image forming apparatus, since foreign matters such as paper dust and discharge products including residual toner adhere to the photosensitive drum 50 after transfer, the charging member 2 in the charging device 1 The film-shaped electrode 21 tends to be easily stained by the adhesion of foreign matter. Further, when the adhesion of the foreign matter increases, there is a tendency that the charging potential decreases and abnormal discharge easily occurs. For this reason, the charging member 2
It is important to reduce the adhesion of foreign matter to the surface.

【0051】そこで、前記した異物付着量に関する試験
結果(表1)に照らし、帯電部材2の電極支持部材(弾
性ロール)22の硬度が高めで同じである場合には、食
い込み量を小さくすることにより異物付着量を低く押え
ることが可能であり(例えば試験例1、3)、また、電
極支持部材(弾性ロール)22の硬度を小さめした場合
には食い込み量に関係がなく異物付着量が少なくなるこ
と(試験例5、6)が明らかであるから、したがって、
クリーナレスの画像形成装置では、帯電部材2の食い込
み量Sを小さくし、また、電極支持部材22を柔らかい
ものとすればよいことが確認できた。このことから電極
支持部材22としては、柔らかめの弾性ロールを初め、
ブラシロール、フェルト部剤、軟質発泡体、不織布等の
硬度が低い弾性に優れた部材を使用するとよい。また、
トナーの転写効率を高めて転写後に感光体ドラム50に
残る残留トナーの量を極力少なくして帯電部材の汚れを
低減する観点から、トナーとして、そのトナー粒子の形
状係数が100〜125である球形状のトナーを使用す
ることが好ましい。
In view of the above test results (Table 1) on the amount of adhered foreign substances, if the hardness of the electrode support member (elastic roll) 22 of the charging member 2 is high and the same, the bite amount should be reduced. Accordingly, it is possible to keep the amount of adhered foreign matter low (for example, Test Examples 1 and 3), and when the hardness of the electrode support member (elastic roll) 22 is reduced, the amount of adhered foreign matter is small regardless of the amount of penetration. Is clear (Test Examples 5 and 6).
In the cleaner-less image forming apparatus, it was confirmed that the biting amount S of the charging member 2 should be reduced and the electrode support member 22 should be soft. For this reason, the electrode support member 22 includes a soft elastic roll,
It is preferable to use a member having low hardness and excellent elasticity, such as a brush roll, a felt agent, a soft foam, and a nonwoven fabric. Also,
From the viewpoint of increasing the transfer efficiency of the toner and minimizing the amount of residual toner remaining on the photosensitive drum 50 after the transfer to reduce the contamination of the charging member, the spherical particles whose toner particles have a shape factor of 100 to 125 are used as the toner. It is preferable to use a toner having a shape.

【0052】また、このクリーナレスの画像形成装置を
用いてテスト画像形成(10000枚分)を行って帯電
装置1の信頼性試験を行った結果、感光体ドラム50は
常に一定の表面電位となるように帯電され、また、得ら
れた画像には感光体ドラム50の磨耗や劣化に起因して
発生するかぶりや濃度低下という画像欠陥が現れないこ
とが確認された。
Further, as a result of performing a reliability test of the charging device 1 by forming a test image (for 10,000 sheets) using this cleanerless image forming apparatus, the photosensitive drum 50 always has a constant surface potential. Thus, it was confirmed that no image defect such as fogging or density reduction caused by abrasion or deterioration of the photosensitive drum 50 appeared in the obtained image.

【0053】[実施の形態4]図7は、本発明の実施の
形態4を示すもので、本発明の帯電装置を帯電装置及び
除電装置として使用した画像形成装置を示す概略構成図
である。
Fourth Embodiment FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus using the charging device of the present invention as a charging device and a charge removing device.

【0054】まず、この画像形成装置は、4台の画像形
成ユニット70Y、70M、70C、70Cを有してい
る。これらの画像形成ユニット70の構成は、それぞれ
図5に示した画像形成装置とほぼ同様の構成(但しクリ
ーニング装置54はない)になっているが、各現像装置
52にはそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シ
アン(C)、ブラック(K)の4色のトナーが入ってい
る。また、各画像形成ユニット70の感光体ドラム50
にはロール式の帯電装置が59が設けられている。ま
た、この画像形成装置は、各画像形成ユニット70で形
成される各トナー像を一時的に転写される中間転写体と
して、複数のロール76に張架された中間転写ベルト7
5が装備されており、この中間転写ベルト65は、上記
各画像形成ユニット70Y、70M、70C、70Cに
またがって延在し、矢印B方向に循環移動するように駆
動されている。各ユニット70の感光体ドラム50から
中間転写ベルト167にトナー像を転写する際は、転写
装置53に転写用の電圧が印加される。さらに、中間転
写ベルト75には、転写されたトナー像を記録媒体Pに
二次転写するためのロール式の二次転写装置77が配設
されている。
First, this image forming apparatus has four image forming units 70Y, 70M, 70C and 70C. The configuration of these image forming units 70 is substantially the same as that of the image forming apparatus shown in FIG. 5 (however, there is no cleaning device 54), but each developing device 52 has yellow (Y), Contains four color toners of magenta (M), cyan (C), and black (K). Also, the photosensitive drum 50 of each image forming unit 70
Is provided with a roll-type charging device 59. The image forming apparatus also includes an intermediate transfer belt 7 stretched around a plurality of rolls 76 as an intermediate transfer body to which each toner image formed by each image forming unit 70 is temporarily transferred.
The intermediate transfer belt 65 extends across the image forming units 70Y, 70M, 70C, and 70C, and is driven to circulate in the direction of arrow B. When a toner image is transferred from the photosensitive drum 50 of each unit 70 to the intermediate transfer belt 167, a transfer voltage is applied to the transfer device 53. Further, the intermediate transfer belt 75 is provided with a roll-type secondary transfer device 77 for secondary-transferring the transferred toner image to the recording medium P.

【0055】ちなみに、中間転写ベルト65としては、
ポリイミド、ポリカーボネート、PVdF等の高分子フ
ィルムやシリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムに、
カーボンブラック等の導電性フィラーを添加して導電化
した材料をベルト形態に成形したものが用いられる。転
写装置53としては、シリコーンゴム、EPDM、ウレ
タンゴム等の合成ゴムにカーボンブラック等の導電性フ
ィラーを添加して導電化した転写ロールが使用され、そ
のロール直径は10〜30mm程度に設定される。転写
装置53の各転写ロール53aには、図示しない電源
(53b)から+0.5〜1.5kV程度の電圧が印加
される。一方、二次転写装置77には、図示しない電源
から+1.5〜3.0kV程度の電圧が印加される。
Incidentally, as the intermediate transfer belt 65,
Polyimide, polycarbonate, polymer film such as PVdF and silicone rubber, synthetic rubber such as fluorine rubber,
A material formed by adding a conductive filler such as carbon black and made conductive to form a belt shape is used. As the transfer device 53, a transfer roll made conductive by adding a conductive filler such as carbon black to synthetic rubber such as silicone rubber, EPDM, or urethane rubber is used, and the roll diameter is set to about 10 to 30 mm. . A voltage of about +0.5 to 1.5 kV is applied to each transfer roll 53a of the transfer device 53 from a power supply (53b) (not shown). On the other hand, a voltage of about +1.5 to 3.0 kV is applied to the secondary transfer device 77 from a power supply (not shown).

【0056】そして、この画像形成装置では、その各画
像形成ユニット70Y、70M、70C、70Kにおけ
る感光体ドラム50の除電装置10Y、10M、10
C、10Kとして実施の形態1に係る帯電装置1がそれ
ぞれ(除電機能を発揮するように)使用されている。ま
た、中間転写ベルト75の除電装置15としての実施の
形態1に係る帯電装置1が(除電機能を発揮するよう
に)使用されている。
In this image forming apparatus, the charge removing devices 10Y, 10M, 10M, 10M, and 10K of the photosensitive drum 50 in each of the image forming units 70Y, 70M, 70C, and 70K.
The charging device 1 according to the first embodiment is used as each of C and 10K (so as to exhibit a static elimination function). Further, the charging device 1 according to the first embodiment as the charge removing device 15 of the intermediate transfer belt 75 is used (so as to exhibit a charge removing function).

【0057】この画像形成装置では、各画像形成ユニッ
ト70Y、70M、70C、70Kで各色のトナー像が
形成されると、矢印B方向に移動する中間転写ベルト7
5上に、その各色のトナーが順次重ね合わさるように一
次転写され、次いで、その中間転写ベルト75から二次
転写装置77によって記録媒体P上に一括して二次転写
される。二次転写後の記録媒体Pは、定着装置58に送
られ、トナー像が定着されることにより記録媒体P上に
(カラー)画像が形成される。一方、一次転写後の画像
形成ユニット70では、本実施の形態に係る除電装置と
しての帯電装置10Y、10M、10C、10Kによっ
て各感光体ドラム50における残留電荷が除電され、帯
電装置への侵入時における感光体ドラム50の表面電位
は0Vに均一化される。この際、除電用帯電装置10
Y、10M、10C、10K(の帯電部材2)には、図
示しない電源(3)から+200V〜+600V程度の
電圧が印加されている。
In this image forming apparatus, when a toner image of each color is formed by each of the image forming units 70Y, 70M, 70C, and 70K, the intermediate transfer belt 7 moves in the direction of arrow B.
The primary transfer is performed on the recording medium P from the intermediate transfer belt 75 to the recording medium P by the secondary transfer device 77 at a time. The recording medium P after the secondary transfer is sent to the fixing device 58, and a (color) image is formed on the recording medium P by fixing the toner image. On the other hand, in the image forming unit 70 after the primary transfer, the residual charges on the respective photosensitive drums 50 are removed by the charging devices 10Y, 10M, 10C, and 10K serving as the charge removing device according to the present embodiment, and when the toner enters the charging device. The surface potential of the photosensitive drum 50 at 0 V is made uniform to 0V. At this time, the charging device 10 for static elimination
A voltage of about +200 V to +600 V is applied to a charging member 2 of Y, 10M, 10C, and 10K from a power supply (3) (not shown).

【0058】また、二次転写後の中間転写ベルト65
は、最初の画像形成ユニット70Yに侵入する前に本実
施の形態に係る除電装置として帯電装置15によって残
留電荷が除電される。この際、除電用帯電装置161e
には、図示しない交流電源(3)からピーク間電圧が約
2.2kV程度のAC電圧が印加されている。
Further, the intermediate transfer belt 65 after the secondary transfer
Before entering the first image forming unit 70Y, the residual charge is removed by the charging device 15 as the charge removing device according to the present embodiment. At this time, the charging device 161e for static elimination
, An AC voltage having a peak-to-peak voltage of about 2.2 kV is applied from an AC power supply (3) not shown.

【0059】一般に、画像形成装置の帯電装置に直流電
圧が印加されている場合、侵入電位のパターンによって
帯電電位が変動しやすくなり、ゴーストという画質欠陥
が発生しやすくなるという欠点がある。また、中間転写
ベルトは、絶縁性又は高抵抗の材料によって形成される
ため、何回も転写を繰り返すうちに残留電位が大きくな
り、転写不良が発生しやすという欠点がある。しかも、
中間転写ベルト上の残留電位は、感光体と異なり、プラ
スからマイナスまで大きく変動していることがほとんど
であり、その大きさは時には2000Vを越えることも
ある。そこで、直流電圧ではなく、AC放電を利用した
方が良い場合もある。また、中間転写ベルトは、表面エ
ネルギーが増加してもほとんど弊害がないため、AC放
電を使用しても問題がないのである。以上のことから、
実施の形態1に係る帯電装置1を感光体ドラム50及び
中間転写ベルト75の除電用帯電装置として用いること
により、簡単な構成で効率的に除電することが可能にな
る。
In general, when a DC voltage is applied to a charging device of an image forming apparatus, there is a disadvantage that the charging potential is liable to fluctuate due to the pattern of the intrusion potential, and image quality defects such as ghosts are likely to occur. In addition, since the intermediate transfer belt is formed of an insulating or high-resistance material, there is a disadvantage that the residual potential increases during repeated transfer, and transfer failure easily occurs. Moreover,
Unlike the photoconductor, the residual potential on the intermediate transfer belt generally fluctuates greatly from plus to minus, and the magnitude sometimes exceeds 2000 V. Therefore, it may be better to use AC discharge instead of DC voltage. Further, the intermediate transfer belt has almost no adverse effect even if the surface energy increases, so that there is no problem even if AC discharge is used. From the above,
By using the charging device 1 according to the first embodiment as a charging device for removing charges on the photosensitive drum 50 and the intermediate transfer belt 75, it is possible to efficiently remove charges with a simple configuration.

【0060】このような画像形成装置を用いて前記した
帯電試験装置(図3)による帯電試験を行ったところ、
帯電装置1(10)における帯電部材2への侵入電位が
ほぼ均一に0Vとなり、除電ランプと同等の結果が得ら
れることが確認された。また、本実施の形態4における
画像形成装置を用いてテスト画像形成を行ったところ、
かぶりなどの画質欠陥のない良好なカラー画像が得られ
ることが確認された。以上の結果から、本発明の帯電装
置が感光体ドラム50および中間転写ベルト75の除電
用帯電装置として非常に有効であることが明らかになっ
た。
Using such an image forming apparatus, a charging test was performed by the above-described charging test apparatus (FIG. 3).
It was confirmed that the invasion potential of the charging device 1 (10) to the charging member 2 was almost uniformly 0 V, and the same result as that of the static elimination lamp was obtained. When a test image was formed using the image forming apparatus according to the fourth embodiment,
It was confirmed that a good color image free from image quality defects such as fog was obtained. From the above results, it has been clarified that the charging device of the present invention is very effective as a charging device for removing charges on the photosensitive drum 50 and the intermediate transfer belt 75.

【0061】[他の実施の形態]実施の形態1〜4で
は、帯電装置1における帯電部材2として円筒状のフィ
ルム状電極21と電極支持部材22からなる複合形態の
帯電部材について例示したが、従来の帯電ロールを使用
してもよい。この場合、その帯電ロールは軸間が一定と
なる支持構造とする。
[Other Embodiments] In the first to fourth embodiments, as the charging member 2 in the charging device 1, a composite charging member composed of a cylindrical film-shaped electrode 21 and an electrode support member 22 has been described. A conventional charging roll may be used. In this case, the charging roll has a support structure in which the distance between the shafts is constant.

【0062】また、実施の形態1〜4では、帯電装置1
における帯電部材2が被帯電体5(感光体ドラム50)
の回転に追従して従動回転する構成の場合について例示
したが、その帯電部材2(複合形態の場合には円筒状の
電極部材22)を専用の回転駆動手段(例えば電動モー
タ及び回転伝達機構から構成されるもの)や被帯電体5
の駆動手段による回転動力が伝達されるように連結し、
その回転動力により駆動回転するように構成してもよ
い。これは、特に帯電部材2の食い込み量Sを小さめに
設定した場合、帯電部材2が確実にかつ安定して回転す
るようになり、均一で安定した帯電を確実に行うときに
有効である。
In the first to fourth embodiments, the charging device 1
The charging member 2 in (1) is the charged object 5 (photosensitive drum 50)
In the case of the configuration in which the charging member 2 (in the case of the composite form, the cylindrical electrode member 22) is driven by a dedicated rotation driving means (for example, an electric motor and a rotation transmission mechanism), Composed) and the charged object 5
Are connected so that the rotational power of the driving means is transmitted,
You may comprise so that it may drive and rotate by the rotational power. This is particularly effective when the biting amount S of the charging member 2 is set to a small value, so that the charging member 2 rotates reliably and stably, and uniform and stable charging is surely performed.

【0063】さらに、実施の形態1〜4において、電極
支持部材22を駆動手段に連結して駆動させる場合、そ
の電極支持部材22を被帯電体である感光体ドラム50
の回転に対して−15%〜15%の範囲内の周速差をも
って回転駆動させることができる。この際、その円筒状
のフィルム状電極21と電極支持部材22とは接着して
一体化するとよい。この場合、電極支持部材22の外径
はフィルム状電極の内径と同じか又は少し大きめなもの
とする。以上のように円筒状のフィルム状電極21と電
極支持部材22からなる帯電部材2を構成した場合に
は、その周速差により感光体ドラム50との接触部にお
いてフィルム状電極21の表面に付着するトナー等を除
去することができ、また、そのトナー等が付着しにくく
なる。しかも、そのフィルム状電極21と電極支持部材
22とを接着して一体化させたことにより、電極支持部
材22駆動手段の駆動力による回転が安定し、また、上
記集速差によりフィルム状電極21の汚れやしわが発生
することもない。そして、このような構成とした場合に
おいても、実施の形態1〜4に係る各帯電装置又は除電
装置の場合と同様に、均一で安定した帯電を行うことが
でき、また、良好な除電を行うこともできる。
Further, in the first to fourth embodiments, when the electrode support member 22 is driven by being connected to the driving means, the electrode support member 22 is connected to the photosensitive drum 50 which is a member to be charged.
Can be driven to rotate with a peripheral speed difference in the range of -15% to 15% with respect to the rotation of. At this time, the cylindrical film-shaped electrode 21 and the electrode support member 22 are preferably bonded and integrated. In this case, the outer diameter of the electrode support member 22 is the same as or slightly larger than the inner diameter of the film electrode. When the charging member 2 including the cylindrical film electrode 21 and the electrode support member 22 is configured as described above, the charging member 2 adheres to the surface of the film electrode 21 at the contact portion with the photosensitive drum 50 due to the difference in peripheral speed. Toner and the like can be removed, and the toner and the like hardly adhere. In addition, since the film-shaped electrode 21 and the electrode support member 22 are bonded and integrated, the rotation by the driving force of the driving means of the electrode support member 22 is stabilized. No dirt or wrinkles occur. Even in the case of such a configuration, uniform and stable charging can be performed and good static elimination can be performed, similarly to the case of each of the charging devices or the static elimination devices according to Embodiments 1 to 4. You can also.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の帯電装置
によれば、帯電部材を被帯電体に対して一定の位置で接
触して回転し得るように支持固定したので、被帯電体に
対して帯電部材の接触圧力が極力小さくなる(低荷重と
なる)ようにすることができ、これにより、被帯電体の
磨耗や損傷劣化を起こしにくく、均一な帯電を長期にわ
たって安定して行うことができる。また、被帯電体上の
付着物が帯電部材に転移して付着しにくくなり、これに
より、かかる付着物による異常放電などの発生を低減で
き、クリーナレスの画像形成装置における帯電装置とし
て好適に使用することが可能である。さらに、この帯電
装置は、被帯電体の表面電位をほぼ0Vに帯電する除電
装置としての利用することができ、帯電装置としてだけ
ではなく電荷を除去する除電用装置としても高い性能を
発揮することができる。
As described above, according to the charging device of the present invention, the charging member is supported and fixed so as to be able to contact and rotate at a predetermined position with respect to the member to be charged. On the other hand, the contact pressure of the charging member can be made as small as possible (low load), so that the member to be charged is less likely to be worn or damaged, and uniform charging can be stably performed for a long period of time. Can be. In addition, deposits on the member to be charged are transferred to the charging member and become difficult to adhere to the charging member, thereby reducing the occurrence of abnormal discharge and the like due to the deposits, and suitably used as a charging device in a cleaner-less image forming apparatus. It is possible to Furthermore, this charging device can be used as a static eliminator that charges the surface of a charged object to almost 0 V, and exhibits high performance not only as a charging device but also as a static elimination device that removes electric charges. Can be.

【0065】さらに、帯電部材における電極支持部材の
伸直度や同軸度などの精度が多少悪くても、特に帯電部
材をフィルム状電極と電極支持部材とを複合させた独立
構造のものとした場合には、そのフィルム状電極が静電
吸引力により被帯電体に対して均一に接触するようにな
って、十分でかつ均一な帯電電位を得ることができるた
め、歩留りの向上が図れるという効果もある。
Furthermore, even if the accuracy of the charging member such as the degree of straightness and coaxiality of the electrode supporting member is somewhat poor, especially when the charging member has an independent structure in which a film-shaped electrode and an electrode supporting member are combined. In addition, the film-shaped electrode comes into uniform contact with the member to be charged by the electrostatic attraction force, and a sufficient and uniform charging potential can be obtained, so that the yield can be improved. is there.

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

【図1】 本発明の実施の形態1に係る帯電装置を示す
概要図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a charging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の帯電装置における帯電部材の支持構造
を示す概略説明図。
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a support structure of a charging member in the charging device of FIG. 1;

【図3】 帯電試験装置を示す概要図。FIG. 3 is a schematic diagram showing a charging test apparatus.

【図4】 帯電試験による結果を示すグラフ図。FIG. 4 is a graph showing the results of a charging test.

【図5】 本発明の帯電装置を適用した画像形成装置の
一例を示す要部概要図。
FIG. 5 is a schematic view of a main part showing an example of an image forming apparatus to which the charging device of the present invention is applied.

【図6】 図5の画像形成装置における帯電装置の帯電
部材の支持構造を示す要部説明図。
FIG. 6 is an explanatory view of a main part showing a support structure of a charging member of the charging device in the image forming apparatus of FIG. 5;

【図7】 本発明の帯電装置を適用した画像形成装置の
他例を示す要部概要図。
FIG. 7 is a main part schematic diagram showing another example of the image forming apparatus to which the charging device of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…帯電装置、2…円筒状の帯電部材、3…電源、5…
被帯電体、6,60…支持プレート、10,15…除電
装置(除電用帯電装置)、21…円筒状のフィルム状電
極、22…円筒状の電極支持部材、50…感光体ドラム
(像担持体)、64…軸受固定アーム、75…中間転写
ベルト(中間転写体)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charging device, 2 ... Cylindrical charging member, 3 ... Power supply, 5 ...
Object to be charged, 6, 60 support plate, 10, 15 ... static eliminator (charger for static elimination), 21 ... cylindrical film-like electrode, 22 ... cylindrical electrode support member, 50 ... photosensitive drum (image bearing) Body), 64: bearing fixing arm, 75: intermediate transfer belt (intermediate transfer body).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥野 辰男 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい、富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 大野 茂雄 埼玉県岩槻市府内3丁目7番1号、富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 山本 隆一 埼玉県岩槻市府内3丁目7番1号、富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 北河 裕介 埼玉県岩槻市府内3丁目7番1号、富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 三宅 弘二 埼玉県岩槻市府内3丁目7番1号、富士ゼ ロックス株式会社内 Fターム(参考) 2H003 AA12 BB11 BB14 BB16 CC05 2H032 AA05 BA02 BA07 BA23 BA29 2H035 AA15 AZ05 AZ11 2H077 AA37 AC16 AD06 AD31  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tatsuo Okuno 430 Green Tech Nakaicho, Nakai-cho, Ashigarakami-gun, Kanagawa Prefecture, inside Fuji Xerox Co., Ltd. Inside Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Ryuichi Yamamoto, Inventor 3-7-1, Fuuchi, Iwatsuki City, Saitama Prefecture, Inside Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Yusuke Kitagawa, 3-7-1, Fuchu, Iwatsuki City, Saitama Prefecture, Inside Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Koji Miyake 3-7-1, Fuchu, Iwatsuki-shi, Saitama, F-term in Fuji Xerox Co., Ltd. (reference) 2H003 AA12 BB11 BB14 BB16 CC05 2H032 AA05 BA02 BA07 BA23 BA29 2H035 AA15 AZ05 AZ11 2H077 AA37 AC16 AD06 AD31

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転する被帯電体に回転可能に接触する
円筒状の帯電部材と、この円筒状の帯電部材に電圧を印
加する電源とを備え、前記帯電部材に電圧を印加しなが
らその帯電部材と前記被帯電体との接触部付近における
微小空隙で放電を発生させることによりその被帯電体の
表面を帯電させる帯電装置において、 前記円筒状の帯電部材を前記被帯電体に対して一定の位
置となるように定位に保持するとともに、その被帯電体
に接触して回転し得るように支持したことを特徴とする
帯電装置。
1. A charging device comprising: a cylindrical charging member rotatably in contact with a rotating member to be charged; and a power supply for applying a voltage to the cylindrical charging member. In a charging device for charging a surface of a member to be charged by generating discharge in a minute gap near a contact portion between the member and the member to be charged, the cylindrical charging member is fixed to the member to be charged. A charging device characterized in that it is held in a fixed position so as to be in a position, and is supported so as to be able to rotate in contact with the member to be charged.
【請求項2】 請求項1に記載の帯電装置において、前
記円筒状の帯電部材と前記被帯電体との食い込み量を0
〜0.6mmの範囲内に設定したことを特徴とする帯電
装置。
2. The charging device according to claim 1, wherein the bite amount between the cylindrical charging member and the member to be charged is zero.
A charging device, wherein the charging device is set within a range of 0.6 mm.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の帯電装置におい
て、前記円筒状の帯電部材を、円筒状のフィルム状電極
と、このフィルム状電極の内部空間内に回転可能に配さ
れる円筒状の電極支持部材とで構成したことを特徴とす
る帯電装置。
3. The charging device according to claim 1, wherein the cylindrical charging member comprises a cylindrical film electrode, and a cylindrical member rotatably disposed in an internal space of the film electrode. And an electrode supporting member.
【請求項4】 請求項3に記載の帯電装置において、前
記円筒状の帯電部材における円筒状のフィルム状電極と
円筒状の電極支持部材とを接着して一体化したことを特
徴とする帯電装置。
4. The charging device according to claim 3, wherein the cylindrical film-shaped electrode and the cylindrical electrode support member of the cylindrical charging member are bonded and integrated. .
【請求項5】 請求項3に記載の帯電装置において、前
記円筒状の電極支持部材が弾性ロール又はロール状ブラ
シであることを特徴とする帯電装置。
5. The charging device according to claim 3, wherein said cylindrical electrode support member is an elastic roll or a roll-shaped brush.
【請求項6】 請求項3に記載の帯電装置において、前
記円筒状の電極支持部材を駆動手段に連結させて駆動回
転させることを特徴とする帯電装置。
6. The charging device according to claim 3, wherein the cylindrical electrode support member is connected to driving means and driven to rotate.
【請求項7】 請求項6に記載の帯電装置において、前
記円筒状の電極支持部材を前記被帯電体の回転に対して
周速差をもって駆動回転させることを特徴とする帯電装
置。
7. The charging device according to claim 6, wherein the cylindrical electrode support member is driven and rotated with a peripheral speed difference with respect to the rotation of the charged object.
【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の帯電
装置において、前記被帯電体が、電子写真法によってト
ナー像が形成されるとともにクリーニング装置が設けら
れていない像担持体であることを特徴とする帯電装置。
8. The charging device according to claim 1, wherein the member to be charged is an image carrier on which a toner image is formed by electrophotography and a cleaning device is not provided. A charging device characterized by the above-mentioned.
【請求項9】 請求項1乃至8のいずれかに記載の帯電
装置において、前記電源から前記帯電部材に印加する電
圧を、前記被帯電体の表面電位がほぼ0Vとなるように
設定したことを特徴とする帯電装置。
9. The charging device according to claim 1, wherein a voltage applied from the power supply to the charging member is set so that a surface potential of the member to be charged becomes substantially 0V. Characteristic charging device.
【請求項10】 請求項9に記載の帯電装置を、電子写
真法によってトナー像が形成される像担持体の除電装置
及びそのトナー像が一時的に転写される中間転写体の除
電装置として使用することを特徴とする帯電装置。
10. A charge eliminator for an image bearing member on which a toner image is formed by electrophotography and a charge eliminator for an intermediate transfer member to which the toner image is temporarily transferred. A charging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8805245B2 (en) 2010-12-16 2014-08-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Charging device and image forming apparatus using the same
JP2016038497A (en) * 2014-08-08 2016-03-22 富士ゼロックス株式会社 Image forming apparatus and image forming unit

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