JP2002365885A - Contact type electrifying unit - Google Patents

Contact type electrifying unit

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JP2002365885A
JP2002365885A JP2001171076A JP2001171076A JP2002365885A JP 2002365885 A JP2002365885 A JP 2002365885A JP 2001171076 A JP2001171076 A JP 2001171076A JP 2001171076 A JP2001171076 A JP 2001171076A JP 2002365885 A JP2002365885 A JP 2002365885A
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JP
Japan
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charging
voltage
contact
opc
charger
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Application number
JP2001171076A
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Japanese (ja)
Inventor
Akishige Murakami
明繁 村上
Toshihiro Ishii
稔浩 石井
Yukie Suzuki
幸栄 鈴木
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that it is difficult to uniformly electrify a photoreceptor surface by an electrifying system having an electrifying roller to hold a carbon nanotube on the surface. SOLUTION: When electrification start voltage at the time of electrifying a body to be electrified 15 from a contact electrifying unit 9 is set as V1, and electrification start voltage at the time of carrying out reverse discharging from the body to be electrified 15 to the contact electrifying unit 9 is set as V2 and the peak-to-peak voltage of AC voltage Vac applied between the contact electrifying unit 9 and the body to be electrified 15 is set as Vpp, the relations of |V1|<|V2| and Vpp>=|V2-V1| are satisfied.

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、感光体、記録媒体
等の被帯電体を帯電させる接触型帯電器及び近接型帯電
器、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等
の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジ並び
に、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等
の画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a contact type charger and a proximity type charger for charging an object to be charged such as a photoreceptor or a recording medium, an electrophotographic copying machine, a printer or a facsimile. The present invention relates to a process cartridge used and an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, and a facsimile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の帯電方式は、コロナ放電により感
光体等を帯電させるコロトロン、スコロトロンが主流で
あった。しかし、このコロトロン、スコロトロンでは、
空気中に電界をかけることから、オゾンやNOxなど有
害物質を大量に発生することや、帯電効率が低いために
消費電力が多く、また4〜6kVの高圧電源が必要であ
るためにコストが高く、かつ人体に対して危険性がある
といった欠点があった。近年の環境に対する配慮から、
このような帯電方式を改善することは急務であり、帯電
方式はコロトロン、スコロトロンからローラ帯電方式へ
と移行されつつある。
2. Description of the Related Art A conventional charging system has mainly been a corotron or scorotron, which charges a photosensitive member or the like by corona discharge. However, in this Corotron and Scorotron,
Applying an electric field in the air generates a large amount of harmful substances such as ozone and NOx, consumes a large amount of power due to low charging efficiency, and requires a high-voltage power supply of 4 to 6 kV, resulting in high cost. And there is a drawback that there is danger to the human body. From recent environmental considerations,
Improving such a charging system is urgently required, and the charging system is being shifted from corotron and scorotron to a roller charging system.

【0003】ローラ帯電方式とは、導電性ゴムローラ
(帯電ローラ)を感光体と接触させて感光体と帯電ロー
ラの微小空隙で放電を起こし、感光体表面を帯電させる
方式であり、コロトロンと比較してオゾンが著しく低減
(1/100〜1/500に低減)される。
[0003] The roller charging method is a method in which a conductive rubber roller (charging roller) is brought into contact with a photoreceptor to cause a discharge in a minute gap between the photoreceptor and the charging roller to charge the surface of the photoreceptor. Thus, ozone is significantly reduced (reduced to 1/100 to 1/500).

【0004】ローラ帯電方式において、帯電ローラと感
光体との間に直流電圧を印加した場合の感光体の帯電電
位の一例を図17に示す。感光体を負に帯電させる場
合、帯電ローラと感光体の間に印加される直流電圧(以
下印加電圧という)が帯電開始電圧Vth(図17中の
−550V)以下になると感光体が帯電し、その感光体
の帯電電位は印加電圧に比例した帯電電位を示す。しか
しながら、この帯電ローラと感光体の間に直流電圧を印
加する電圧印加方式(DC帯電方式)では、帯電ローラ
と感光体との接触ムラや帯電ローラ表面での抵抗ムラに
よって斑状の帯電ムラが生じ、感光体表面を均一には帯
電できない。
FIG. 17 shows an example of the charging potential of the photoconductor when a DC voltage is applied between the charging roller and the photoconductor in the roller charging system. When the photoconductor is negatively charged, the photoconductor is charged when a DC voltage (hereinafter referred to as an applied voltage) applied between the charging roller and the photoconductor becomes equal to or lower than a charging start voltage Vth (−550 V in FIG. 17), The charging potential of the photoconductor shows a charging potential proportional to the applied voltage. However, in the voltage application system (DC charging system) in which a DC voltage is applied between the charging roller and the photosensitive member, uneven charging occurs due to uneven contact between the charging roller and the photosensitive member and uneven resistance on the surface of the charging roller. In addition, the photoconductor surface cannot be charged uniformly.

【0005】そこで、特公平3−52058号公報で
は、感光体の帯電電位Vsに相当する直流電圧Vdcに
帯電開始電圧Vthの2倍以上のピーク間電圧Vppを
持つ交流電圧を重畳した電圧を感光体と帯電ローラ等の
帯電部材との間に印加して感光体の帯電を行い、感光体
表面の帯電均一性を向上させるAC帯電方式が提案され
ている。
In Japanese Patent Publication No. Hei 3-52058, a voltage obtained by superimposing an AC voltage having a peak-to-peak voltage Vpp twice or more of the charging start voltage Vth on a DC voltage Vdc corresponding to the charging potential Vs of the photosensitive member is used. An AC charging method has been proposed in which a photosensitive member is charged by applying a voltage between the member and a charging member such as a charging roller to improve the uniformity of charging on the surface of the photosensitive member.

【0006】このAC帯電方式の原理を図18を用いて
説明する。図18は、交流電圧として正弦波を用いた場
合における帯電ローラにかかる直流電圧Vdc、印加電
圧(Vdc+Vac)と感光体の帯電電位Vsの時間変
化を示したものである。感光体と帯電ローラとの間に直
流電圧Vdcと帯電開始電圧Vthの2倍以上のピーク
間電圧Vppを持つ交流電圧Vacが重畳して印加され
る場合、感光体と帯電ローラとの間の印加電圧は直流電
圧Vdcと交流電圧Vacの和(Vdc+Vac)で示
される。
The principle of the AC charging system will be described with reference to FIG. FIG. 18 shows a time change of the DC voltage Vdc applied to the charging roller, the applied voltage (Vdc + Vac), and the charging potential Vs of the photoconductor when a sine wave is used as the AC voltage. When an AC voltage Vac having a DC voltage Vdc and a peak-to-peak voltage Vpp that is twice or more of the charging start voltage Vth is applied between the photoconductor and the charging roller in a superimposed manner, the application between the photoconductor and the charging roller is performed. The voltage is represented by the sum of the DC voltage Vdc and the AC voltage Vac (Vdc + Vac).

【0007】時間t1〜t2では、交流電圧Vacが減
少するので、印加電圧(Vdc+Vac)は減少する。
ここで、交流電圧Vacのピーク間電圧Vppが帯電開
始電圧Vthを越えているため、少なくても時間t2に
至る前より帯電ローラから感光体への放電が起き、印加
電圧(Vdc+Vac)の減少と共に感光体の帯電電位
Vsは減少し、感光体の負帯電が大きくなる(図18で
は時間t1〜t2の間で帯電ローラから感光体への放電
が生じている)。
At time t1 to t2, the AC voltage Vac decreases, so that the applied voltage (Vdc + Vac) decreases.
Here, since the peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage Vac exceeds the charging start voltage Vth, the discharge from the charging roller to the photosensitive member occurs at least before time t2, and the applied voltage (Vdc + Vac) decreases. The charging potential Vs of the photoconductor decreases, and the negative charging of the photoconductor increases (in FIG. 18, discharge from the charging roller to the photoconductor occurs between times t1 and t2).

【0008】時間t2〜t3では、交流電圧Vacは増
加に変わるため、印加電圧(Vdc+Vac)も増加す
る。その結果、印加電圧(Vdc+Vac)と感光体の
帯電電位Vsとの電位差が帯電開始電圧Vthを越えな
くなり、帯電ローラから感光体への放電は停止し、感光
体の帯電電位Vsは一定(Vsの最小値)となる。
In the period from time t2 to time t3, the AC voltage Vac changes to increase, so that the applied voltage (Vdc + Vac) also increases. As a result, the potential difference between the applied voltage (Vdc + Vac) and the charging potential Vs of the photoconductor does not exceed the charging start voltage Vth, the discharge from the charging roller to the photoconductor stops, and the charging potential Vs of the photoconductor is constant (Vs). (Minimum value).

【0009】時間t3〜t4においては、交流電圧Va
cは更に増加するため、印加電圧(Vdc+Vac)は
増加する。その結果、感光体の帯電電位Vsと印加電圧
(Vdc+Vac)との電位差が帯電開始電圧Vthを
越えてしまい、感光体側から帯電ローラへ向かって逆放
電が起こり、負電荷が移動する。その結果、感光体の帯
電電位Vsが上昇し、感光体の負帯電が小さくなる。こ
れは、感光体と帯電ローラとの間の微小ギャップで放電
が起こる場合、帯電ローラから感光体を帯電する時の帯
電開始電圧Vthと、感光体から帯電ローラへ逆放電す
る時の帯電開始電圧Vthとがほぼ同じであるために起
こる現象である。
In time t3 to t4, AC voltage Va
Since c further increases, the applied voltage (Vdc + Vac) increases. As a result, the potential difference between the charging potential Vs of the photoconductor and the applied voltage (Vdc + Vac) exceeds the charging start voltage Vth, reverse discharge occurs from the photoconductor to the charging roller, and negative charges move. As a result, the charging potential Vs of the photoconductor increases, and the negative charging of the photoconductor decreases. This is because when a discharge occurs in a minute gap between the photoconductor and the charging roller, the charging start voltage Vth when charging the photoconductor from the charging roller and the charging starting voltage when reverse discharging from the photoconductor to the charging roller are performed. This is a phenomenon that occurs because Vth is almost the same.

【0010】時間t4〜t5においては、交流電圧Va
cは減少に変わるため、印加電圧(Vdc+Vac)が
減少する。その結果、感光体の帯電電位Vsと印加電圧
(Vdc+Vac)との電位差が帯電開始電圧Vthを
越えなくなり、感光体側から帯電ローラへの逆放電は停
止し、感光体の帯電電位Vsは一定(Vsの最大値)と
なる。
During time t4 to t5, AC voltage Va
Since c changes to decrease, the applied voltage (Vdc + Vac) decreases. As a result, the potential difference between the charging potential Vs of the photoconductor and the applied voltage (Vdc + Vac) does not exceed the charging start voltage Vth, the reverse discharge from the photoconductor to the charging roller stops, and the charging potential Vs of the photoconductor becomes constant (Vs Is the maximum value).

【0011】時間t5〜t6においては、交流電圧Va
cが更に減少するため、印加電圧(Vdc+Vac)は
減少する。そのため、印加電圧(Vdc+Vac)と感
光体の帯電電位Vsとの電位差が帯電開始電圧Vthを
越えてしまい、帯電ローラから感光体に向かって放電が
起こり、負電荷が移動して感光体の帯電電位Vsが減少
し、感光体の負帯電が大きくなる。
At time t5 to t6, the AC voltage Va
Since c further decreases, the applied voltage (Vdc + Vac) decreases. Therefore, the potential difference between the applied voltage (Vdc + Vac) and the charging potential Vs of the photoconductor exceeds the charging start voltage Vth, discharge occurs from the charging roller toward the photoconductor, and the negative charge moves to move the charging potential of the photoconductor. Vs decreases, and the negative charge of the photoconductor increases.

【0012】時間t6以後では、交流電圧Vacは再び
増加に変わるため、印加電圧(Vdc+Vac)は増加
する。その結果、印加電圧(Vdc+Vac)と感光体
の帯電電位Vsとの電位差が帯電開始電圧Vthを越え
なくなり、帯電ローラから感光体への放電は停止し、感
光体の帯電電位Vsは一定(Vsの最小値)となる。以
上のように、感光体の帯電電位Vsは直流電圧Vdcの
前後で帯電電位Vsの最小値と最大値の間で振動を繰り
返すことによって、感光体表面の帯電均一性を向上させ
ている。なお、感光体の帯電電位は見かけ上直流電圧V
dcと一致すると考えて良い。
After time t6, the AC voltage Vac changes to increase again, so that the applied voltage (Vdc + Vac) increases. As a result, the potential difference between the applied voltage (Vdc + Vac) and the charging potential Vs of the photoconductor does not exceed the charging start voltage Vth, the discharge from the charging roller to the photoconductor stops, and the charging potential Vs of the photoconductor is constant (Vs). (Minimum value). As described above, the charging potential Vs of the photoconductor repeats oscillation between the minimum value and the maximum value of the charging potential Vs before and after the DC voltage Vdc, thereby improving the charging uniformity of the photoconductor surface. The charging potential of the photoconductor is apparently a DC voltage V
dc.

【0013】帯電ローラ方式においても、感光体と帯電
ローラとの微小ギャップで放電を起こすことからオゾン
やNOxの発生を完全に無くすことはできず、オゾンや
NOxを更に低減できる帯電方式が望まれている。そこ
で、本発明者は、図19に示すように感光体1の表面と
接触する面にカーボンナノチューブ2を保持した帯電ロ
ーラ3や帯電ブラシ、磁気ブラシ等の接触型帯電器を提
案している。
Also in the charging roller system, since a discharge is generated in a minute gap between the photosensitive member and the charging roller, generation of ozone and NOx cannot be completely eliminated, and a charging system capable of further reducing ozone and NOx is desired. ing. In view of this, the present inventor has proposed a contact type charger such as a charging roller 3, a charging brush, a magnetic brush or the like, which holds the carbon nanotubes 2 on the surface in contact with the surface of the photoreceptor 1, as shown in FIG.

【0014】カーボンナノチューブは、SP2混成軌道
の炭素原子から成るアスペクト比の非常に大きな円筒構
造を持ち、円筒が一個の単層カーボンナノチューブと、
円筒が入れ子状になっている多層カーボンナノチューブ
があり、どちらも極細い直径を持つ繊維状の形状をして
いる。カーボンナノチューブに負電圧を印加すると、カ
ーボンナノチューブ先端では電界が集中するため、カー
ボンナノチューブは比較的低電圧で電界放出を起こす。
カーボンナノチューブは大気中においても電界放出を起
こすことから、帯電ローラ3に直流電源4から負電圧を
印加することによってカーボンナノチューブ2の先端に
電界が集中し、主に電界放出による電荷(電子)よって
感光体1を負に帯電させることができる。この方式は、
感光体1の帯電に放電を用いないことからオゾン、NO
xを低減できる方式である。
The carbon nanotube has a very large aspect ratio cylindrical structure composed of carbon atoms of SP2 hybrid orbital.
There are multi-walled carbon nanotubes with nested cylinders, both of which have a fibrous shape with a very small diameter. When a negative voltage is applied to the carbon nanotube, the electric field is concentrated at the tip of the carbon nanotube, and the carbon nanotube emits a field at a relatively low voltage.
Since carbon nanotubes cause field emission even in the atmosphere, when a negative voltage is applied from the DC power supply 4 to the charging roller 3, an electric field concentrates on the tip of the carbon nanotubes 2, and mainly due to charges (electrons) due to field emission. The photoconductor 1 can be negatively charged. This method is
Since no discharge is used to charge the photoconductor 1, ozone, NO
This is a method that can reduce x.

【0015】直径10〜20nm程度の多層カーボンナ
ノチューブ2を表面に保持した帯電ローラ3を用いて有
機感光体(以下OPCと記述する)1を帯電させた時
の、帯電ローラ3とOPC1との間の印加電圧とOPC
1の帯電電位の関係を図20に示す。カーボンナノチュ
ーブ2を表面に保持した帯電ローラ3に直流電源4から
負の電圧を印加すると、カーボンナノチューブ2の先端
に電界が集中して約−200Vで電界放出が起き、それ
以下の印加電圧ではOPC1が負に帯電される。ここ
に、有機感光体1は支持体5上に有機感光層6を設けた
ものであり、帯電ローラ3は金属芯7上に導電性ゴム8
を形成してその上にカーボンナノチューブ2を保持させ
たものである。一般的な帯電ローラはOPCに対する帯
電開始電圧が約−550Vであることから、カーボンナ
ノチューブには帯電開始電圧を下げる効果があることが
確認された。
When the organic photoreceptor (hereinafter referred to as OPC) 1 is charged by using the charging roller 3 holding the multi-walled carbon nanotubes 2 having a diameter of about 10 to 20 nm on the surface, the distance between the charging roller 3 and the OPC 1 Applied voltage and OPC
FIG. 20 shows the relationship of the charging potential of No. 1. When a negative voltage is applied from the DC power supply 4 to the charging roller 3 holding the carbon nanotubes 2 on the surface, an electric field is concentrated on the tip of the carbon nanotubes 2 and field emission occurs at about -200 V. Is negatively charged. Here, the organic photoreceptor 1 has an organic photosensitive layer 6 provided on a support 5, and a charging roller 3 has a conductive rubber 8 on a metal core 7.
Is formed and the carbon nanotubes 2 are held thereon. Since a general charging roller has a charging start voltage for OPC of about -550 V, it was confirmed that carbon nanotubes have an effect of lowering the charging start voltage.

【0016】一方、カーボンナノチューブを表面に保持
した帯電ローラに正の電圧を印加した場合はカーボンナ
ノチューブ先端からの電界放出が起こらないため、カー
ボンナノチューブはOPCから帯電ローラへの逆放電に
寄与せず、カーボンナノチューブを表面に保持した帯電
ローラは従来の帯電ローラと同様に約550V付近に逆
放電の帯電開始電圧を持っていた。
On the other hand, when a positive voltage is applied to the charging roller holding the carbon nanotubes on the surface, no field emission occurs from the tip of the carbon nanotubes, and the carbon nanotubes do not contribute to the reverse discharge from the OPC to the charging roller. The charging roller holding the carbon nanotubes on the surface had a reverse discharge charging start voltage of about 550 V, similarly to the conventional charging roller.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】カーボンナノチューブ
先端の電界強度は、感光体とカーボンナノチューブとの
空隙やカーボンナノチューブの密集度に影響され、個々
のカーボンナノチューブの電界放出開始電圧を一定にす
ることは現状では困難であることから、カーボンナノチ
ューブを表面に保持する帯電ローラを有する帯電方式で
は、感光体との空隙ムラ、帯電ローラ表面でのカーボン
ナノチューブ密集度ムラ、電界放出の閾値電圧ムラ等の
ため、負の直流電圧のみで感光体表面を均一に帯電する
ことは困難であった。
The electric field strength at the tip of the carbon nanotube is affected by the gap between the photoconductor and the carbon nanotube and the density of the carbon nanotubes. Since it is difficult at present, the charging method that has a charging roller that holds carbon nanotubes on the surface causes uneven air gaps with the photoconductor, uneven carbon nanotube density on the charging roller surface, and uneven threshold voltage for field emission. It has been difficult to uniformly charge the surface of the photoreceptor only with a negative DC voltage.

【0018】感光体表面を均一に帯電させる帯電方式と
しては、従来のローラ帯電方式で用いられているAC帯
電方式と同様に、表面にカーボンナノチューブを保持し
た帯電器に直流電圧Vdcと交流電圧Vacを重畳して
印加し、帯電器と感光体との間で帯電、逆放電を繰り返
す方式が考えられる。
As a charging method for uniformly charging the surface of the photoreceptor, a DC voltage Vdc and an AC voltage Vac are applied to a charger having carbon nanotubes on the surface, similarly to the AC charging method used in the conventional roller charging method. Is applied, and charging and reverse discharging are repeated between the charger and the photoreceptor.

【0019】しかしながら、表面にカーボンナノチュー
ブを保持した帯電器においては、感光体を帯電する場合
の帯電開始電圧と感光体から逆放電するときの帯電開始
電圧とが大きく異なることから、特公平3−52058
号公報で提案されたAC帯電方式のように交流電圧のピ
ーク間電圧を帯電開始電圧の2倍以上に一意に定めるこ
とができなかった。
However, in the charging device having the carbon nanotubes held on its surface, the charging start voltage when charging the photoreceptor greatly differs from the charging start voltage when reverse discharging from the photoreceptor. 52058
As in the case of the AC charging system proposed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, the peak-to-peak voltage of the AC voltage cannot be uniquely determined to be twice or more the charging start voltage.

【0020】表面にカーボンナノチューブを保持した帯
電器においても、確かに比較的大きなピーク間電圧を持
つ交流電圧を直流電圧に重畳して帯電器に印加すると、
感光体の帯電均一性が向上することは容易に想像される
が、最小のピーク間電圧に関しては依然明らかにはなら
ない。
Even in a charger having carbon nanotubes on its surface, when an AC voltage having a relatively large peak-to-peak voltage is applied to the charger by superimposing it on a DC voltage,
It is easy to imagine that the charging uniformity of the photoconductor is improved, but the minimum peak-to-peak voltage remains unclear.

【0021】また、感光体の見かけ上の帯電電位Vss
を考えると、見かけ上の帯電電位Vssは帯電電位Vs
を時間的に平均化した帯電電位と考えられ、交流電圧V
acを直流電圧Vdcに重畳して帯電器に印加した場
合、特公平3−52058号公報記載のAC帯電方式で
は感光体の見かけ上の帯電電位Vssは帯電器に印加し
た直流電圧Vdcと一致していたが、表面にカーボンナ
ノチューブを保持した帯電器では直流電圧Vdcとは異
なる電位を中心に帯電電位が振動するため、見かけ上の
帯電電位Vssが直流電圧Vdcとは一致せず、感光体
に目的とする帯電電位を与える場合には予め直流電圧V
dcと交流電圧Vacを重畳して帯電器に印加して感光
体の帯電電位を測定し、そのデータをメモリ等に記憶
し、帯電プロセスでそのデータを呼び出して帯電器の印
加電圧を制御する必要があり、帯電器の制御系を複雑に
していた。
Also, the apparent charging potential Vss of the photosensitive member is
, The apparent charging potential Vss becomes the charging potential Vs
Is considered to be a charging potential obtained by averaging over time, and the AC voltage V
When ac is superimposed on the DC voltage Vdc and applied to the charger, in the AC charging system described in Japanese Patent Publication No. 3-52058, the apparent charging potential Vss of the photoconductor coincides with the DC voltage Vdc applied to the charger. However, in the charging device holding the carbon nanotubes on the surface, the charging potential oscillates around a potential different from the DC voltage Vdc, so that the apparent charging potential Vss does not match the DC voltage Vdc, so When applying the desired charging potential, the DC voltage V
DC voltage and AC voltage Vac are superimposed and applied to the charger to measure the charging potential of the photoreceptor. The data is stored in a memory or the like, and the data is called up in the charging process to control the voltage applied to the charger. This complicates the control system of the charger.

【0022】本発明の目的は、被帯電体を均一に帯電で
きる接触型帯電器及び近接型帯電器を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、電子写真プロセスを繰り返し
ても|V1|<|V2|の関係を維持できる接触型帯電
器及び近接型帯電器を提供することにある。本発明の他
の目的は、良好な画像を出力できる画像形成装置を提供
することを目的とする。本発明の他の目的は、感光体を
均一に帯電できる接触型帯電器及び近接型帯電器を含む
プロセスカートリッジを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a contact-type charger and a proximity-type charger which can uniformly charge an object to be charged. Another object of the present invention is to provide a contact-type charger and a proximity-type charger that can maintain the relationship of | V1 | <| V2 | even when the electrophotographic process is repeated. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of outputting a good image. Another object of the present invention is to provide a process cartridge including a contact-type charger and a proximity-type charger that can uniformly charge a photosensitive member.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、被帯電体の表面と接触し、
この被帯電体との間に直流電圧Vdcと交流電圧Vac
を重畳した振動電圧を印加することによって前記被帯電
体に所定の帯電電位を与える接触型帯電器において、こ
の接触型帯電器から前記被帯電体を帯電する時の帯電開
始電圧をV1、前記被帯電体から前記接触型帯電器へ逆
放電する時の帯電開始電圧をV2、前記交流電圧Vac
のピーク間電圧をVppとしたとき、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係を満たすものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 contacts the surface of the member to be charged,
DC voltage Vdc and AC voltage Vac
In the contact-type charger for applying a predetermined charging potential to the member to be charged by applying an oscillating voltage on which the member to be charged is superimposed, the charging start voltage for charging the member to be charged from the contact-type charger is V1, The charging start voltage at the time of reverse discharge from the charged body to the contact type charger is V2, and the AC voltage Vac is
V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 | where the peak-to-peak voltage is Vpp.

【0024】請求項2に係る発明は、請求項1記載の接
触型帯電器において、前記被帯電体と接触する表面に少
なくとも炭素原子を構成要素とするナノチューブが保持
されているものである。
According to a second aspect of the present invention, in the contact-type charger according to the first aspect, a nanotube having at least carbon atoms as a constituent element is held on a surface in contact with the object to be charged.

【0025】請求項3に係る発明は、請求項1記載の接
触型帯電器において、前記被帯電体と接触する表面に少
なくとも炭素原子を構成要素とするウイスカーが保持さ
れているものである。
According to a third aspect of the present invention, in the contact-type charger according to the first aspect, a whisker having at least carbon atoms as a constituent element is held on a surface in contact with the member to be charged.

【0026】請求項4に係る発明は、帯電器によって感
光体を帯電する工程を含む電子写真プロセスによって画
像形成を実行する画像形成装置において、前記帯電器と
して請求項1〜3のいずれか1つに記載の接触型帯電器
を有するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic process including a step of charging a photoreceptor by a charger, wherein the charger is any one of the first to third aspects. Having a contact-type charger.

【0027】請求項5に係る発明は、感光体を帯電する
工程を含む電子写真プロセスを適用して画像形成を実行
する画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカー
トリッジにおいて、少なくとも前記感光体と、前記感光
体を帯電する帯電手段を含み、この帯電手段が請求項1
〜3のいずれか1つに記載の接触型帯電器であるもので
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge detachably mountable to a main body of an image forming apparatus for performing image formation by applying an electrophotographic process including a step of charging a photosensitive member. And charging means for charging the photoreceptor, wherein the charging means comprises:
3. The contact-type charger according to any one of 1. to 3.

【0028】請求項6に係る発明は、被帯電体の表面と
近接し、この被帯電体との間に直流電圧Vdcと交流電
圧Vacを重畳した振動電圧を印加することによって前
記被帯電体に所定の帯電電位を与える近接型帯電器にお
いて、この近接型帯電器から前記被帯電体を帯電する時
の帯電開始電圧をV1、前記被帯電体から前記近接型帯
電器へ逆放電する時の帯電開始電圧をV2、前記交流電
圧Vacのピーク間電圧をVppとしたとき、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係を満たすものである。
According to a sixth aspect of the present invention, the object to be charged is applied with an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage Vdc and an AC voltage Vac between the object and the object to be charged. In a proximity charger that applies a predetermined charging potential, the charging start voltage when charging the charged object from the proximity charger is V1, and charging when reverse discharging from the charged object to the proximity charger is performed. Assuming that the starting voltage is V2 and the peak-to-peak voltage of the AC voltage Vac is Vpp, the relationship of | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 | is satisfied.

【0029】請求項7に係る発明は、請求項6記載の近
接型帯電器において、前記被帯電体と近接する表面に少
なくとも炭素原子を構成要素とするナノチューブが保持
されているものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the proximity charger of the sixth aspect, a nanotube having at least carbon atoms as a constituent element is held on a surface adjacent to the object to be charged.

【0030】請求項8に係る発明は、請求項6記載の近
接型帯電器において、前記被帯電体と近接する表面に少
なくとも炭素原子を構成要素とするウイスカーが保持さ
れているものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the proximity type charger according to the sixth aspect, a whisker having at least carbon atoms as a component is held on a surface adjacent to the object to be charged.

【0031】請求項9に係る発明は、帯電器によって感
光体を帯電する工程を含む電子写真プロセスによって画
像形成を実行する画像形成装置において、前記帯電器と
して請求項6〜8のいずれか1つに記載の近接型帯電器
を有するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic process including a step of charging a photoreceptor by a charging device, wherein the charging device is any one of the sixth to eighth aspects. And a proximity charger described in (1).

【0032】請求項10に係る発明は、感光体を帯電す
る工程を含む電子写真プロセスを適用して画像形成を実
行する画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカ
ートリッジにおいて、少なくとも前記感光体と、前記感
光体を帯電する帯電手段を含み、この帯電手段が請求項
6〜8のいずれか1つに記載の近接型帯電器であるもの
である。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge detachably mountable to a main body of an image forming apparatus for executing image formation by applying an electrophotographic process including a step of charging a photosensitive member. And a charging unit for charging the photosensitive member, wherein the charging unit is the proximity type charger according to any one of claims 6 to 8.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態1を示
す。この実施形態1は接触型帯電器の形状として接触型
帯電ローラ9を用いたものであり、接触型帯電ローラ9
の表面にはカーボンナノチューブ10が保持される。接
触型帯電ローラ9は直流電源11からの直流電圧Vdc
(但しVdcは負電圧)と交流電源12からの交流電圧
Vacとが重畳された振動電圧が印加される。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, a contact-type charging roller 9 is used as a contact-type charging device.
The carbon nanotubes 10 are held on the surface of. The contact type charging roller 9 is connected to a DC voltage Vdc from a DC power supply 11.
(Where Vdc is a negative voltage) and an AC voltage Vac from the AC power supply 12 are applied.

【0034】本実施形態1の接触型帯電ローラ9は、金
属芯13上に導電性ゴム14が形成され、更に導電性ゴ
ム14の表面にカーボンナノチューブ10が保持される
構造となっている。そして、接触型帯電ローラ9は主に
カーボンナノチューブ10で有機感光体(OPC)15
の表面と接触し、このOPC15を負に帯電させる。
The contact type charging roller 9 of the first embodiment has a structure in which a conductive rubber 14 is formed on a metal core 13, and a carbon nanotube 10 is held on the surface of the conductive rubber 14. The contact type charging roller 9 is mainly composed of carbon nanotubes 10 and an organic photoconductor (OPC) 15.
And makes the OPC 15 negatively charged.

【0035】OPC15は、ドラム形状のAlからなる
基体16と、この基体16上に形成された有機感光層1
7から構成されており、必要に応じて基体16と有機感
光層17の間に電荷注入阻止層が設けられる。基体16
は接地される。
The OPC 15 comprises a drum-shaped base 16 made of Al and an organic photosensitive layer 1 formed on the base 16.
7, and a charge injection blocking layer is provided between the base 16 and the organic photosensitive layer 17 as necessary. Substrate 16
Is grounded.

【0036】カーボンナノチューブには単層カーボンナ
ノチューブと多層カーボンナノチューブがある。単層カ
ーボンナノチューブは、直径が0.7〜5nmで、軸方
向の長さ(以後長さと略す)が10nm〜1μmであ
る。一方、多層カーボンナノチューブは、直径が1〜5
00nmで、長さが10nm〜数mmであり、より合成
しやすい大きさとしては直径が2〜100nmで長さが
1μm以上である。単層・多層カーボンナノチューブと
も、アスペクト比が非常に大きい極細の繊維形状をして
いる。
The carbon nanotube includes a single-walled carbon nanotube and a multi-walled carbon nanotube. The single-walled carbon nanotube has a diameter of 0.7 to 5 nm and an axial length (hereinafter abbreviated as length) of 10 nm to 1 μm. On the other hand, the multi-walled carbon nanotube has a diameter of 1 to 5
It is 00 nm, the length is 10 nm to several mm, and the more easily synthesized size is a diameter of 2 to 100 nm and a length of 1 μm or more. Both single-walled and multi-walled carbon nanotubes have a very fine fiber shape with a very large aspect ratio.

【0037】そのため、カーボンナノチューブに負の電
圧を印加すると、カーボンナノチューブ先端に電界が集
中し、カーボンナノチューブが比較的低電圧で電界放出
を起こす。なお、カーボンナノチューブの電界放出の閾
値電圧は数V/μm以下と報告されている。
Therefore, when a negative voltage is applied to the carbon nanotube, an electric field concentrates on the tip of the carbon nanotube, and the carbon nanotube emits a field at a relatively low voltage. The threshold voltage of field emission of carbon nanotubes is reported to be several V / μm or less.

【0038】カーボンナノチューブは大気中でも電界放
出を起こすことから、カーボンナノチューブ10を表面
に保持した帯電ローラ9をOPC15と接触させて帯電
ローラ9に負の電圧を印加すると、帯電ローラ9のOP
C15との接触面やOPC15と近接した領域にあるカ
ーボンナノチューブ10の先端に電界が集中して電界放
出が起こり、主に電界放出による負電荷(電子)によっ
てOPC15を負に帯電させることができる。
Since carbon nanotubes cause field emission even in the atmosphere, when the charging roller 9 holding the carbon nanotubes 10 on the surface is brought into contact with the OPC 15 and a negative voltage is applied to the charging roller 9, the OP of the charging roller 9 is reduced.
The electric field concentrates on the tip of the carbon nanotube 10 in the contact surface with the C15 or in the region close to the OPC 15, and the field emission occurs, and the OPC 15 can be negatively charged mainly by negative charges (electrons) due to the field emission.

【0039】本発明者の実験結果では、直径10〜20
nm程度の多層カーボンナノチューブ10を表面に保持
した接触型帯電ローラ9を用いた場合、OPC15の帯
電開始電圧、つまり主にカーボンナノチューブ10から
の電界放出によってOPC15を帯電するときの帯電開
始電圧V1は約−200V(図20参照)となってお
り、従来の帯電ローラの放電開始電圧(約−550V)
より小さい負電圧の値(つまり−550<V1<0)と
なった。また、OPC15から接触型帯電ローラ9へ逆
放電する時の帯電開始電圧をV2とすると、V2は約5
50V(図20参照)となっており、|V1|<|V2
|の関係となっていた。
The experimental results of the present inventor show that the diameter is 10 to 20.
When the contact type charging roller 9 holding the multi-walled carbon nanotubes 10 of about nm on the surface is used, the charging start voltage of the OPC 15, that is, the charging start voltage V 1 when the OPC 15 is charged mainly by the field emission from the carbon nanotube 10 is It is about -200 V (see FIG. 20), and the discharge starting voltage of the conventional charging roller (about -550 V)
The value of the negative voltage became smaller (that is, −550 <V1 <0). If the charging start voltage at the time of reverse discharge from the OPC 15 to the contact type charging roller 9 is V2, V2 is about 5
50V (see FIG. 20), and | V1 | <| V2
|

【0040】次に、接触型帯電ローラ9とOPC15と
の間で帯電と逆放電を繰り返す条件を図2を用いて説明
する。図2は交流電圧Vacとして正弦波を用いた場合
に、帯電ローラ9にかかる直流電圧Vdc、印加電圧
(Vdc+Vac)と、OPC15の帯電電位Vsの時
間(Time)変化を示したものである。
Next, conditions for repeating charging and reverse discharge between the contact type charging roller 9 and the OPC 15 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows changes in the DC voltage Vdc applied to the charging roller 9, the applied voltage (Vdc + Vac), and the charging potential Vs of the OPC 15 (Time) when a sine wave is used as the AC voltage Vac.

【0041】交流電圧Vacのピーク間電圧をVppと
すると、印加電圧(Vdc+Vac)は以下のように記
述される。 Vdc+Vac=Vdc+Vpp×sin(kt) 但し、Vdc≦0、Vpp>0、k;定数 ここで、時間t2で印加電圧(Vdc+Vac)が最小
値Vminになり、時間t4で印加電圧(Vdc+Va
c)が最大値Vmaxになり、再び時間t6で印加電圧
(Vdc+Vac)が最小値Vminになるものとす
る。
Assuming that the peak-to-peak voltage of the AC voltage Vac is Vpp, the applied voltage (Vdc + Vac) is described as follows. Vdc + Vac = Vdc + Vpp × sin (kt) where Vdc ≦ 0, Vpp> 0, k: constant Here, the applied voltage (Vdc + Vac) becomes the minimum value Vmin at time t2, and the applied voltage (Vdc + Va) at time t4.
c) becomes the maximum value Vmax, and the applied voltage (Vdc + Vac) again becomes the minimum value Vmin at time t6.

【0042】なお、印加電圧(Vdc+Vac)の最大
値Vmax、最小値Vminは以下のようになる。 Vmax=Vdc+0.5×Vpp Vmin=Vdc−0.5×Vpp 接触型帯電ローラ9とOPC15との間で帯電と逆放電
を繰り返すためには、印加電圧(Vdc+Vac)が増
加する時間t2〜t4において、印加電圧(Vdc+V
ac)の増加によりOPC15の帯電電位Vsと印加電
圧(Vdc+Vac)との電位差がOPC15から接触
型帯電ローラ9へ逆放電する時の帯電開始電圧V2を越
えてOPC15から接触型帯電ローラ9への逆放電が起
こり始め、OPC15の帯電電位Vsが増加(負帯電が
減少)し始める必要があり、印加電圧(Vdc+Va
c)が減少する時間t4〜t6においては、印加電圧
(Vdc+Vac)の減少により印加電圧(Vdc+V
ac)とOPC15の帯電電位Vsとの電位差がOPC
15を帯電する時の帯電開始電圧V1を越えて、主にカ
ーボンナノチューブ10からの電界放出によってOPC
15が負帯電され始め、OPC15の帯電電位Vsが減
少する必要がある。
The maximum value Vmax and the minimum value Vmin of the applied voltage (Vdc + Vac) are as follows. Vmax = Vdc + 0.5 × Vpp Vmin = Vdc−0.5 × Vpp In order to repeat charging and reverse discharge between the contact-type charging roller 9 and the OPC 15, the applied voltage (Vdc + Vac) increases during the time t <b> 2 to t <b> 4. , Applied voltage (Vdc + V
Due to the increase in ac), the potential difference between the charging potential Vs of the OPC 15 and the applied voltage (Vdc + Vac) exceeds the charging start voltage V2 at the time of reverse discharge from the OPC 15 to the contact type charging roller 9, and the reverse from the OPC 15 to the contact type charging roller 9 It is necessary that the discharge starts to occur and the charging potential Vs of the OPC 15 starts to increase (negative charging decreases), and the applied voltage (Vdc + Va)
During the period from t4 to t6 when c) decreases, the applied voltage (Vdc + Vac) decreases due to the decrease in the applied voltage (Vdc + Vac).
ac) and the potential difference between the charged potential Vs of the OPC 15 is OPC
Exceeds the charging start voltage V1 when charging the OLED 15 and the OPC mainly due to the field emission from the carbon nanotubes 10.
15 starts to be negatively charged, and the charged potential Vs of the OPC 15 needs to decrease.

【0043】ここで、OPC15の帯電電位Vsと印加
電圧(Vdc+Vac)との電位差が帯電開始電圧V2
に一致する時間をt3、印加電圧(Vdc+Vac)と
OPC15の帯電電位Vsの電位差が帯電開始電圧V1
に一致する時間をt5とする。次に、印加電圧(Vdc
+Vac)の最大値Vmax、最小値VminでのOP
C15の帯電電位Vsmax、Vsminを求める。
Here, the potential difference between the charging potential Vs of the OPC 15 and the applied voltage (Vdc + Vac) is the charging start voltage V2.
Time t3, the potential difference between the applied voltage (Vdc + Vac) and the charging potential Vs of the OPC 15 becomes the charging start voltage V1.
Is defined as t5. Next, the applied voltage (Vdc
+ Vac) OP at maximum value Vmax and minimum value Vmin
The charging potentials Vsmax and Vsmin of C15 are obtained.

【0044】OPC15を帯電させる時の帯電開始電圧
はV1(V1≒−200V)であるので、Vsminは
以下のようになる。 Vsmin=Vmin−V1=Vdc−0.5×Vpp
−V1 また、逆放電を起こす時の帯電開始電圧はV2(V2≒
550V)であるので、Vsmaxは以下のようにな
る。
Since the charging start voltage for charging the OPC 15 is V1 (V1 ≒ −200 V), Vsmin is as follows. Vsmin = Vmin−V1 = Vdc−0.5 × Vpp
−V1 Further, the charging start voltage at the time of causing the reverse discharge is V2 (V2 ≒).
550 V), Vsmax is as follows.

【0045】Vsmax=Vmax−V2=Vdc+
0.5×Vpp−V2 次に、OPC15からの逆放電によってOPC15の帯
電電位Vsが増加する時間t3〜t4について考える。
Vsmax = Vmax−V2 = Vdc +
0.5 × Vpp−V2 Next, the time t3 to t4 when the charging potential Vs of the OPC 15 increases due to the reverse discharge from the OPC 15 will be considered.

【0046】時間t2〜t3においては、印加電圧(V
dc+Vac)が増加するため、印加電圧(Vdc+V
ac)とOPC15の帯電電位Vsとの電位差がV1以
下となり、カーボンナノチューブ10からの電界放出が
止まり、OPC15の帯電電位VsはVsminのまま
一定となる。よって、時間t3でのOPC15の帯電電
位Vs(t3)は、Vsminであり、 Vs(t3)=Vsmin=Vdc−0.5×Vpp−
V1 となる。
In time t2 to t3, the applied voltage (V
dc + Vac), the applied voltage (Vdc + V
The potential difference between ac) and the charging potential Vs of the OPC 15 becomes equal to or less than V1, the field emission from the carbon nanotube 10 stops, and the charging potential Vs of the OPC 15 remains constant at Vsmin. Therefore, the charging potential Vs (t3) of the OPC 15 at the time t3 is Vsmin, and Vs (t3) = Vsmin = Vdc−0.5 × Vpp−
V1.

【0047】ここで、時間t3〜t4では、OPC15
からの逆放電が起きているので、時間t3でのOPC1
5の帯電電位(つまり、Vsmin)と時間t4での印
加電圧(つまり、Vmax)との電位差は逆放電の帯電
開始電圧V2を越えていると考えられる。よって、以下
の式を満足する必要がある。 Vmax−Vsmin≧V2 (Vdc+0.5×Vpp)−(Vdc−0.5×Vpp−V1)≧V2 ∴Vpp≧V2−V1 ここで、Vpp>0、V2≒550V、V1≒−200
Vであるので、式は次の式のように変換できる。
At time t3 to t4, the OPC 15
OPC1 at time t3 because the reverse discharge from
It is considered that the potential difference between the charging potential of No. 5 (that is, Vsmin) and the applied voltage at time t4 (that is, Vmax) exceeds the charging start voltage V2 of the reverse discharge. Therefore, it is necessary to satisfy the following expression. Vmax−Vsmin ≧ V2 (Vdc + 0.5 × Vpp) − (Vdc−0.5 × Vpp−V1) ≧ V2∴Vpp ≧ V2-V1, where Vpp> 0, V2 ≒ 550V, V1 ≒ −200
Since it is V, the equation can be transformed as the following equation.

【0048】 Vpp≧|V2−V1| 一方、接触型帯電ローラ9からの帯電によってOPC1
5の帯電電位Vsが減少する時間t5〜t6について考
える。時間t4〜t5においては印加電圧(Vdc+V
ac)が減少するため、OPC15の帯電電位Vsと印
加電圧(Vdc+Vac)との電位差が逆放電の帯電開
始電圧V2以下となり、逆放電が停止し、OPC15の
帯電電位VsはVsmaxのまま一定となる。よって、
時間t5でのOPC15の帯電電位Vs(t5)は、V
smaxと一致し、 Vs(t5)=Vsmax=Vdc+0.5×Vpp−
V2 となる。
Vpp ≧ | V2-V1 | On the other hand, OPC1
Consider times t5 to t6 when the charging potential Vs of No. 5 decreases. During time t4 to t5, the applied voltage (Vdc + V
ac) decreases, the potential difference between the charging potential Vs of the OPC 15 and the applied voltage (Vdc + Vac) becomes equal to or lower than the charging start voltage V2 of the reverse discharge, the reverse discharge stops, and the charging potential Vs of the OPC 15 remains constant at Vsmax. . Therefore,
The charging potential Vs (t5) of the OPC 15 at time t5 is V
Vs (t5) = Vsmax = Vdc + 0.5 × Vpp−
V2.

【0049】ここで、時間5〜t6では、接触型帯電ロ
ーラ9からの帯電(つまり負電荷の流入)によってOP
C15の負帯電が大きくなる(帯電電位が減少する)の
で、時間t6での印加電圧(つまり、Vmin)と時間
t5でのOPC15の帯電電位(つまり、Vsmax)
との電位差はOPC15を帯電させる帯電開始電圧V1
を越えていなければならない。よって以下の式を満足す
る必要がある。
Here, from time 5 to t6, the charging from the contact type charging roller 9 (that is, the inflow of negative charges) causes the OP
Since the negative charge of C15 increases (the charge potential decreases), the applied voltage at time t6 (that is, Vmin) and the charge potential of OPC 15 at time t5 (that is, Vsmax)
Is the charging start voltage V1 for charging the OPC 15
Must be exceeded. Therefore, it is necessary to satisfy the following expression.

【0050】 Vmin−Vsmax≦V1 (Vdc−0.5×Vpp)−(Vdc+0.5×Vpp−V2)≦V1 ∴Vpp≧(V2−V1) ここで、Vpp>0、V2≒550V、V1≒−200
Vであるので、式は次の式のように変換できる。
Vmin−Vsmax ≦ V1 (Vdc−0.5 × Vpp) − (Vdc + 0.5 × Vpp−V2) ≦ V1 {Vpp ≧ (V2−V1) where Vpp> 0, V2 ≒ 550V, V1} −200
Since it is V, the equation can be transformed as the following equation.

【0051】 Vpp≧|V2−V1| 、式は一致するので、OPC15と接触型帯電ロー
ラ9との間で帯電と逆放電を繰り返すためには、交流電
圧Vacのピーク間電圧Vppは以下の式を満たせば良
いことになる。
Vpp ≧ | V2−V1 | Since the expressions match, in order to repeat charging and reverse discharging between the OPC 15 and the contact type charging roller 9, the peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage Vac is expressed by the following expression. Should be satisfied.

【0052】Vpp≧|V2−V1| 次に、OPC15の見かけ上の帯電電位Vssを考え
る。OPC15の帯電電位Vsは、ある値を中心に振動
し、OPC15表面の帯電均一性を向上させているため
に微視的に見れば一定ではないが、その平均値は求める
ことができる。帯電電位Vsを時間的に平均化した値を
OPC15の見かけ上の帯電電位Vssとする。
Vpp ≧ | V2-V1 | Next, the apparent charging potential Vss of the OPC 15 is considered. Although the charging potential Vs of the OPC 15 oscillates around a certain value and improves the charging uniformity on the surface of the OPC 15, it is not microscopically constant, but the average value can be obtained. The value obtained by averaging the charging potential Vs over time is defined as the apparent charging potential Vss of the OPC 15.

【0053】特公平3−52058号公報記載のAC帯
電方式では帯電電位Vsが直流電圧を中心に振動するこ
とからOPCの見かけ上の帯電電位Vssが直流電圧V
dcに一致するが、本実施形態1では帯電電位Vsの振
動の中心値が直流電圧Vdcと異なるために見かけ上の
帯電電位Vssが直流電圧Vdcに一致しない。
In the AC charging system described in Japanese Patent Publication No. 3-52058, the charging potential Vs oscillates around a DC voltage.
However, in the first embodiment, the apparent charging potential Vss does not match the DC voltage Vdc because the central value of the oscillation of the charging potential Vs is different from the DC voltage Vdc.

【0054】図3は交流電圧Vacとして正弦波を用い
た場合における接触型帯電ローラ9にかかる直流電圧V
dc、印加電圧Vdc+VacとOPC15の帯電電位
Vsの時間(Time)変化とOPC15の見かけ上の
帯電電位Vssを示したものである。
FIG. 3 shows a DC voltage V applied to the contact type charging roller 9 when a sine wave is used as the AC voltage Vac.
3 shows a change in time (Time) of dc, applied voltage Vdc + Vac, charging potential Vs of OPC 15 and apparent charging potential Vss of OPC 15.

【0055】ここで、帯電電位Vsは以下のように記述
できる。 t2〜t3 Vs=Vsmin=Vdc−0.5×Vp
p−V1 t3〜t4 Vs=Vsmin+{Vdc+Vpp×s
in(kt)−Vsmin−V2}=Vdc+Vpp×
sin(kt)−V2 t4〜t5 Vs=Vsmax=Vdc+0.5×Vp
p−V2 t5〜t6 Vs=Vsmax+{Vdc+Vpp×s
in(kt)−Vsmax−V1}=Vdc+Vpp×
sin(kt)−V1 上記の式及び図3から、本実施形態1においても帯電電
位VsはAC帯電方式の帯電電位と同様に周期k/2π
を持って振動していることが判る。よって、帯電電位V
sの振動中心は、帯電電位Vsの振幅の中心と考えら
れ、帯電電位Vsの最大値Vsmaxと最小値Vsmi
nの平均値で与えられる。よって、見かけ上の帯電電位
Vssは以下のようになる。 Vss=0.5×(Vsmin+Vsmax) =0.5×{(Vdc−0.5×Vpp−V1)+(Vdc+0.5×V pp−V2)} =0.5×{2Vdc−(V1+V2)} =Vdc−0.5×(V1+V2) 以上の結果から、感光体(OPC15)表面と接触し、
感光体との間に直流電圧Vdcと交流電圧Vacを重畳
した振動電圧を印加することによって感光体に所定の帯
電電位を与える接触型帯電器(接触型帯電ローラ9)に
おいて、接触型帯電器から感光体を帯電する時の帯電開
始電圧をV1、感光体から接触型帯電器へ逆放電する時
の帯電開始電圧をV2、交流電圧Vacのピーク間電圧
をVppとすると、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係にあれば、接触型帯電器と感光体の間で帯電と逆
放電を繰り返すことができ、感光体の帯電電位の均一化
を図ることができる。また、上記のように接触型帯電器
に電圧を印加した場合、感光体の見かけ上の帯電電位V
ssは時間的に平均化した値と考えて良いので、 Vss=Vdc−0.5×(V1+V2) で求めることができる。
Here, the charging potential Vs can be described as follows. t2 to t3 Vs = Vsmin = Vdc−0.5 × Vp
p−V1 t3 to t4 Vs = Vsmin + {Vdc + Vpp × s
in (kt) −Vsmin−V2} = Vdc + Vpp ×
sin (kt) -V2 t4 to t5 Vs = Vsmax = Vdc + 0.5 × Vp
p-V2 t5 to t6 Vs = Vsmax + {Vdc + Vpp × s
in (kt) −Vsmax−V1} = Vdc + Vpp ×
sin (kt) -V1 From the above equation and FIG. 3, also in the first embodiment, the charging potential Vs is equal to the period k / 2π similarly to the charging potential of the AC charging method.
It can be seen that it is vibrating with. Therefore, the charging potential V
The center of oscillation of s is considered to be the center of the amplitude of the charging potential Vs, and the maximum value Vsmax and the minimum value Vsmi of the charging potential Vs are considered.
It is given by the average value of n. Therefore, the apparent charging potential Vss is as follows. Vss = 0.5 × (Vsmin + Vsmax) = 0.5 × {(Vdc−0.5 × Vpp−V1) + (Vdc + 0.5 × Vpp−V2)} = 0.5 × {2Vdc− (V1 + V2)} = Vdc−0.5 × (V1 + V2) From the above results, it came into contact with the surface of the photoconductor (OPC15),
A contact-type charger (contact-type charging roller 9) for applying a predetermined charging potential to the photosensitive member by applying an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage Vdc and an AC voltage Vac between the contact-type charger and the photosensitive member Assuming that the charging start voltage when charging the photoreceptor is V1, the charging start voltage when reverse discharging from the photoreceptor to the contact type charger is V2, and the peak-to-peak voltage of the AC voltage Vac is Vpp, | V1 | <| V2 If | Vpp ≧ | V2-V1 |, the charging and the reverse discharging can be repeated between the contact-type charger and the photoconductor, and the charging potential of the photoconductor can be made uniform. When a voltage is applied to the contact-type charger as described above, the apparent charging potential V
Since ss can be considered to be a value averaged over time, it can be obtained by Vss = Vdc−0.5 × (V1 + V2).

【0056】次に、本実施形態1の上記関係、つまり、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係が満たされない場合にはカーボンナノチューブを
表面に保持した接触型帯電器と感光体の間で帯電と逆放
電を繰り返すことができないことを調べるため、下記の
条件でシミュレーションを行った。
Next, when the above relationship of the first embodiment, that is, the relationship of | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 | is not satisfied, the contact type charger holding the carbon nanotube on the surface is In order to investigate that charging and reverse discharging cannot be repeated between photoconductors, a simulation was performed under the following conditions.

【0057】接触型帯電ローラ9には負の直流電圧Vd
c(−1000V)と正弦波からなる交流電圧Vacを
重畳した振動電圧を印加して Vdc=−1000V Vac=Vpp×sin(kt) とし、また接触型帯電ローラ9からOPC15を帯電す
る時の帯電開始電圧V1=−200V、OPC15から
接触型帯電ローラ9へ逆放電する時の帯電開始電圧V2
=550Vと仮定し、交流電圧Vacのピーク間電圧V
ppをパラメータにしてOPC15の帯電電位Vsを求
めた。
The contact type charging roller 9 has a negative DC voltage Vd
Applying an oscillating voltage obtained by superimposing an AC voltage Vac consisting of c (−1000 V) and a sine wave, Vdc = −1000 V Vac = Vpp × sin (kt), and charging when the OPC 15 is charged from the contact-type charging roller 9. Starting voltage V1 = −200 V, charging start voltage V2 when reverse discharging from OPC 15 to contact type charging roller 9
= 550 V, and the peak-to-peak voltage V of the AC voltage Vac
The charging potential Vs of the OPC 15 was determined using pp as a parameter.

【0058】シミュレーションに用いた条件を以下の表
1に示し、直流電圧Vdc、印加電圧Vdc+Vac、
帯電電位Vsの時間変化を図4〜図7に示す。|V2−
V1|=750Vとなるので、条件A、Bは本実施形態
1の上記関係を満たし、条件C、Dは上記関係を満たさ
ない。
The conditions used in the simulation are shown in Table 1 below, where DC voltage Vdc, applied voltage Vdc + Vac,
FIG. 4 to FIG. 7 show the change over time of the charging potential Vs. | V2-
V1 | = 750 V, so that the conditions A and B satisfy the above relationship of the first embodiment, and the conditions C and D do not satisfy the above relationship.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】図4〜図7から条件A、BでのみOPC1
5の帯電電位Vsが振動する、つまり帯電と逆放電を繰
り返すことが判る。また、条件A、BにおいてVsの振
動の中心、つまり見かけ上の帯電電位Vssは−117
5Vとなり、 Vss=Vdc−0.5×(V1+V2) =−1000−0.5×(−200+550) =−1175(V) と一致していた。
From FIGS. 4 to 7, OPC1 only under conditions A and B
It can be seen that the charging potential Vs of No. 5 vibrates, that is, charging and reverse discharging are repeated. In the conditions A and B, the center of the oscillation of Vs, that is, the apparent charging potential Vss is −117.
5 V, which was consistent with Vss = Vdc−0.5 × (V1 + V2) = − 1000−0.5 × (−200 + 550) = − 1175 (V).

【0061】一方、特公平3−52058号公報で提案
されたAC帯電方式においては、交流電圧のピーク間電
圧が帯電開始電圧の2倍以上であることを考えると、帯
電開始電圧V2を基準した場合にはVpp≧1100V
となり、条件AのみでOPCの帯電電位Vsが振動する
と予想される。
On the other hand, in the AC charging system proposed in Japanese Patent Publication No. 3-52058, the charging start voltage V2 is used as a reference, considering that the peak-to-peak voltage of the AC voltage is twice or more the charging start voltage. In the case, Vpp ≧ 1100V
It is expected that the charging potential Vs of the OPC oscillates only under the condition A.

【0062】また、帯電開始電圧V1を基準に考える
と、Vpp≧400Vとなり、条件A、B、CでVsが
振動すると予想されるが、これらは図4〜図7の結果と
は一致せず、接触型帯電ローラから感光体を帯電する時
の帯電開始電圧をV1、感光体から接触型帯電器へ逆放
電する時の帯電開始電圧をV2とした場合、 |V1|<|V2| となるときには、交流電圧Vacのピーク間電圧Vpp
は帯電開始電圧の2倍以上ではなく、下記の条件を満た
す必要がある。
Also, considering the charging start voltage V1 as a reference, Vpp ≧ 400 V, and it is expected that Vs will oscillate under the conditions A, B and C, but these do not agree with the results of FIGS. | V1 | <| V2 |, where V1 is the charging start voltage when charging the photoreceptor from the contact type charging roller and V2 is the charging start voltage when reverse discharging from the photoreceptor to the contact type charger. Sometimes, the peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage Vac
Is not more than twice the charging start voltage, and must satisfy the following conditions.

【0063】Vpp≧|V2−V1| なお、本実施形態1ではV1≒−200V、V2≒55
0Vとして説明したが、接触型帯電器から感光体を帯電
する時の帯電開始電圧V1はカーボンナノチューブの直
径、先端の開管,閉管の状態や密集度等によって変化す
る。しかしながら、少なくても主にカーボンナノチュー
ブ10からの電界放出によってOPC15が負に帯電さ
れる場合は、従来の帯電ローラの放電開始電圧(−55
0V程度)よりも小さな負電圧(つまり、−550<V
1<0)に帯電開始電圧V1があることを意味してお
り、|V1|<|−550|と考えることができる。
Vpp ≧ | V2−V1 | In the first embodiment, V1 ≒ −200V, V2 ≒ 55
Although described as 0V, the charging start voltage V1 at the time of charging the photoreceptor from the contact type charger changes depending on the diameter of the carbon nanotube, the state of the open and closed tubes at the tip, the density, and the like. However, at least when the OPC 15 is negatively charged mainly due to the field emission from the carbon nanotube 10, the discharge starting voltage of the conventional charging roller (−55) is used.
Negative voltage (ie, −550 <V).
1 <0) means that the charging start voltage V1 is present, and it can be considered that | V1 | <| −550 |.

【0064】一方、感光体から接触型帯電器へ逆放電す
る時の帯電開始電圧V2は、OPC15から接触型帯電
ローラ9へ逆放電する場合は接触型帯電ローラ9表面の
カーボンナノチューブ10が逆放電に寄与しないことか
ら従来の帯電ローラと同様に約550Vとなる。
On the other hand, when the reverse discharge from the photoconductor to the contact-type charging device is performed, the charging start voltage V2 is set such that when the OPC 15 reversely discharges to the contact-type charging roller 9, the carbon nanotubes 10 on the surface of the contact-type charging roller 9 are subjected to the reverse discharge. 550 V as in the case of the conventional charging roller.

【0065】よって、表面にカーボンナノチューブを保
持した接触型帯電器を用いた場合は、帯電時にカーボン
ナノチューブ先端に電界が集中して容易に電界放出を起
こすことから、帯電開始電圧V1が変化した場合におい
ても|V1|<|V2|の関係を維持する。
Therefore, when a contact-type charger holding carbon nanotubes on the surface is used, the electric field is easily concentrated at the tip of the carbon nanotubes at the time of charging, and field emission easily occurs. Also, the relationship | V1 | <| V2 | is maintained.

【0066】カーボンナノチューブ10からの電界放出
によるOPC15の帯電において、帯電開始電圧V1が
−550Vよりも大きな負電圧(つまり、V1<−55
0)にある場合を仮定すると、実際にはOPC15は−
550Vで放電によって負帯電し始めるため、電界放出
はOPC15の負帯電にほとんど寄与せず、V1≒−5
50Vとなり|V1|<|V2|を満足しない。つま
り、本発明から除外される。
In charging the OPC 15 by the electric field emission from the carbon nanotube 10, the charging start voltage V1 is a negative voltage larger than -550V (that is, V1 <-55).
0), the OPC 15 is actually-
At 550 V, the electric field starts to be negatively charged by the discharge, so that the field emission hardly contributes to the negative charging of the OPC 15, and V1 ≒ −5
50V, which does not satisfy | V1 | <| V2 |. That is, it is excluded from the present invention.

【0067】次に、本実施形態1の接触型帯電ローラ9
の構成部材について説明する。金属芯13は、Fe、A
l、Cu、ステンレス等の金属や合金から構成され、外
部の電源11、12と接続されて接触型帯電ローラ9表
面のカーボンナノチューブ10へ振動電圧が印加され
る。
Next, the contact type charging roller 9 of the first embodiment
Will be described. The metal core 13 is made of Fe, A
A vibration voltage is applied to the carbon nanotubes 10 on the surface of the contact type charging roller 9 by being connected to external power sources 11 and 12 and made of a metal or alloy such as l, Cu, stainless steel, or the like.

【0068】導電性ゴム14としては、EPDM、ポリ
ウレタン、NBR、シリコーンゴム等に導電性フィラー
やカーボンナノチューブ等を添加したゴムが使用でき
る。また、導電性ゴム14は、従来の帯電ローラと同様
に保護層/中抵抗層/弾性層の3層構造としても良い。
As the conductive rubber 14, rubber obtained by adding a conductive filler or carbon nanotube to EPDM, polyurethane, NBR, silicone rubber or the like can be used. Further, the conductive rubber 14 may have a three-layer structure of a protective layer / medium resistance layer / elastic layer as in the conventional charging roller.

【0069】そして、導電性ゴム14の表面にはカーボ
ンナノチューブ10が保持されている。カーボンナノチ
ューブ10には単層カーボンナノチューブと多層カーボ
ンナノチューブがあり、単層カーボンナノチューブは直
径が0.7〜5nmで、軸方向の長さ(以後長さと略
す)が10nm〜1μmである。一方、多層カーボンナ
ノチューブは、直径が1〜500nmで、長さが10n
m〜数mmであり、より合成しやすい大きさとしては直
径が2〜100nmで、長さが1μm以上であり、単層
カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブとも
アスペクト比が非常に大きい極細の繊維形状をしてい
る。
The carbon nanotubes 10 are held on the surface of the conductive rubber 14. The carbon nanotubes 10 include single-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes. The single-walled carbon nanotube has a diameter of 0.7 to 5 nm and an axial length (hereinafter abbreviated as length) of 10 nm to 1 μm. On the other hand, the multi-walled carbon nanotube has a diameter of 1 to 500 nm and a length of 10 n.
m to several mm, and as a size that can be more easily synthesized, the diameter is 2 to 100 nm, the length is 1 μm or more, and the single-walled carbon nanotube and the multi-walled carbon nanotube have an extremely fine fiber shape having an extremely large aspect ratio. are doing.

【0070】なお、本実施形態1のカーボンナノチュー
ブ10は上記の大きさの範囲に限定されるものではな
く、直径が1μm未満のカーボンナノチューブであれば
本実施形態1に用いることが可能である。
The size of the carbon nanotube 10 according to the first embodiment is not limited to the above range, and any carbon nanotube having a diameter of less than 1 μm can be used in the first embodiment.

【0071】カーボンナノチューブ10は導電性ゴム1
4の表面に保持されているが、その保持方法としては、
カーボンナノチューブ10が導電性ペーストによって導
電性ゴム14に接着されていても良く、またカーボンナ
ノチューブ10の一部が導電性ゴム14に埋め込まれた
形で固定されていても良く、保持方法には何ら制限がな
く、OPC15との接触でカーボンナノチューブ10が
ほとんど脱落しなければ良い。
The carbon nanotubes 10 are made of conductive rubber 1
4 is held on the surface.
The carbon nanotubes 10 may be adhered to the conductive rubber 14 by a conductive paste, or a part of the carbon nanotubes 10 may be fixed in a state of being embedded in the conductive rubber 14. There is no limitation, and it is sufficient that the carbon nanotubes 10 hardly fall off upon contact with the OPC 15.

【0072】次に、カーボンナノチューブ10の作製法
の一例を述べる。単層カーボンナノチューブは、陽極と
してグラファイトにFe、Co、Ni、Ru、Rh、P
d、Os、Ir、Pt、La、Y等の金属触媒を混合し
たコンポジット棒を用い、陰極としてグラファイト棒を
用い、100〜700TorrのHe雰囲気でのアーク
放電により合成する。単層カーボンナノチューブは、金
属触媒の種類によってチャンバー内壁の煤(チャンバー
煤)か、陰極表面の煤(陰極煤)の中に存在する。
Next, an example of a method for producing the carbon nanotube 10 will be described. Single-walled carbon nanotubes are made of Fe, Co, Ni, Ru, Rh, P
Using a composite rod mixed with a metal catalyst such as d, Os, Ir, Pt, La, and Y, a graphite rod is used as a cathode, and synthesis is performed by arc discharge in a He atmosphere at 100 to 700 Torr. The single-walled carbon nanotube exists in soot on the inner wall of the chamber (chamber soot) or soot on the cathode surface (cathode soot) depending on the type of the metal catalyst.

【0073】また、上記のコンポジット棒を電気炉中で
1000〜1400℃に加熱し、500TorrのAr
雰囲気で、Nd:YAGパルスレーザーを照射して単層
カーボンナノチューブを合成しても良い。この合成され
た単層カーボンナノチューブは、種々の不純物を含むた
め、水熱法、遠心分離法、限外ろ過法等によって精製す
るのが良い。
Further, the above composite rod was heated to 1000 to 1400 ° C. in an electric furnace, and was heated to 500 Torr of Ar.
A single-walled carbon nanotube may be synthesized by irradiating an Nd: YAG pulse laser in an atmosphere. Since the synthesized single-walled carbon nanotubes contain various impurities, they are preferably purified by a hydrothermal method, a centrifugal separation method, an ultrafiltration method, or the like.

【0074】一方、多層カーボンナノチューブは、陽
極、陰極ともグラファイト棒を用い、100〜700T
orrのHe等の雰囲気でのアーク放電を用いて合成す
る。多層カーボンナノチューブは陰極上の円柱状堆積物
のコアに存在する。また、多層カーボンナノチューブは
ベンゼン、エチレン、アセチレン等の炭化水素をH
ス流下で熱分解することによっても得られる。上記の方
法によると、多層カーボンナノチューブは、合成後には
種々の不純物が含まれるため、有機溶媒や界面活性剤が
添加された水溶液に分散した後、遠心分離法や限外ろ過
法によって高純度に精製するのが良い。
On the other hand, for the multi-walled carbon nanotube, graphite rods were used for both
Synthesis is performed using arc discharge in an atmosphere such as He of orr. Multi-walled carbon nanotubes are present in the core of the columnar deposit on the cathode. Multi-walled carbon nanotubes can also be obtained by thermally decomposing hydrocarbons such as benzene, ethylene, and acetylene under an H 2 gas flow. According to the above method, the multi-walled carbon nanotube contains various impurities after the synthesis, and thus, after being dispersed in an aqueous solution to which an organic solvent or a surfactant is added, a high purity is obtained by centrifugation or ultrafiltration. It is good to refine.

【0075】また、Fe、Co、Ni等の金属、合金、
酸化物を触媒とし、アセチレン、エチレン、メタン等を
熱CVD法、プラズマCVD法等によって分解してカー
ボンナノチューブを作製しても良い。この方法はカーボ
ンナノチューブの純度が高いことから精製が不要であ
り、プロセスが容易になる。なお、カーボンナノチュー
ブ10の先端は閉管、開管のどちらの形状でも良い。
Further, metals such as Fe, Co, and Ni, alloys,
Using an oxide as a catalyst, acetylene, ethylene, methane, or the like may be decomposed by thermal CVD, plasma CVD, or the like to produce carbon nanotubes. This method does not require purification because the purity of carbon nanotubes is high, and facilitates the process. The tip of the carbon nanotube 10 may have either a closed tube or an open tube.

【0076】次に、本実施形態1で帯電するOPC15
について述べる。ドラム形状のAlからなる基体16上
に酸化チタン微粒子をバインダー樹脂に分散させたホー
ル注入阻止層をディップコーティング法により厚さ1〜
5μmで形成し、その後電荷発生層(以後CGLと略
す)と電荷輸送層(以後CTLと略す)からなる積層の
有機感光層17を形成した。
Next, the OPC 15 charged in the first embodiment
Is described. A hole injection preventing layer in which titanium oxide fine particles are dispersed in a binder resin is formed on a drum-shaped substrate 16 made of Al by dip coating to a thickness of 1 to 3.
A 5 μm-thick layer was formed, and then a laminated organic photosensitive layer 17 composed of a charge generation layer (hereinafter abbreviated as CGL) and a charge transport layer (hereinafter abbreviated as CTL) was formed.

【0077】CGLは、電荷発生材料(以後CGMと略
す)をプチラール樹脂、熱硬化型の変性アクリル樹脂、
フェノール樹脂などのバインダー樹脂に分散させたもの
からなり、ディッピングコーティング法により厚さ0.
1〜1μmで形成した。CGMとしては、波長740〜
780nm付近に感度を持つスクエアリリウム色素、無
金属フタロシアニン、金属フタロシアニン、アズレニウ
ム塩色素、及びアゾ顔料等や、635〜650nm付近
に感度のあるチアピリリウム塩や多環キノン系、ペリレ
ン系又はアゾ顔料系等が使用できる。
CGL is made of a charge generating material (hereinafter abbreviated as CGM) made of a petalal resin, a thermosetting modified acrylic resin,
It is made of a material dispersed in a binder resin such as a phenol resin, and has a thickness of 0.
It was formed in a thickness of 1-1 μm. As CGM, the wavelength 740 to
Squarylium dye, metal-free phthalocyanine, metal phthalocyanine, azurenium salt dye, azo pigment, etc. having sensitivity around 780 nm, and thiapyrylium salt, polycyclic quinone, perylene or azo pigment etc. having sensitivity around 635-650 nm Can be used.

【0078】CTLは、ホールのキャリア輸送材料(以
後CTMと略す)をビスフェノール系ポリカーボネイト
樹脂等のバインダー樹脂に分散させたものからなり、膜
厚が10〜40μm程度でディッピングコーティング法
によって形成した。CTMとしては、オキサジアゾール
誘導体、ピラリゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導
体、オキサゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、
ブタジエン誘導体などが用いられる。
The CTL is formed by dispersing a hole carrier transporting material (hereinafter abbreviated as CTM) in a binder resin such as a bisphenol-based polycarbonate resin, and has a film thickness of about 10 to 40 μm and is formed by a dipping coating method. CTMs include oxadiazole derivatives, pyrarizone derivatives, triphenylmethane derivatives, oxazole derivatives, triarylamine derivatives,
Butadiene derivatives and the like are used.

【0079】また、本実施形態1は機能分離型のOPC
15を例に取り説明を行ったが、OPC15は機能分離
型に限定されるわけではなく単層型のOPCであっても
何ら構わない。また、OPC15は、本実施形態1では
ドラム形状のOPCであるが、基体16の代わりに表面
に導電層を形成したベルトを採用しベルト状のOPCと
しても良く、またシート状のOPCでも良い。
In the first embodiment, a function-separated type OPC
Although the description has been made taking the example of the OPC 15 as an example, the OPC 15 is not limited to the function-separated type, and may be a single-layer type OPC. The OPC 15 is a drum-shaped OPC in the first embodiment, but may be a belt-shaped OPC using a belt having a conductive layer formed on the surface instead of the base 16, or may be a sheet-shaped OPC.

【0080】更に、本発明は、OPCの帯電に用いられ
る接触型帯電器に限定されるわけではなく、負帯電の感
光体であれば同じ接触型帯電器が使用できるので、感光
体の種類が本発明を限定するものではない。また、本発
明は、感光体以外の記録媒体等の被帯電体の帯電に用い
ることも可能である。
Further, the present invention is not limited to the contact type charger used for charging the OPC, and the same contact type charger can be used as long as the photosensitive member is negatively charged. It does not limit the invention. Further, the present invention can also be used for charging an object to be charged such as a recording medium other than the photoreceptor.

【0081】次に、本実施形態1の接触型帯電ローラ9
の作製方法の一例を述べる。SUS からなる金属芯1
3を多層カーボンナノチューブ(直径10〜20nm)
を分散した導電性ゴム(NBR)14でモールド工法に
より被覆した。導電性ゴム14の厚さは2mmとした。
その後、円筒研削により導電性ゴム14の表面を粗研削
し、さらにその表面を遊離アルミナ砥粒等により研磨し
た。この研磨プロセスは、粒径10μm、5μm、1μ
mと変化させてローラ表面(導電性ゴム14表面)を研
磨し、カーボンナノチューブ10をローラ表面から突出
させた。その研磨量を制御し、カーボンナノチューブ1
0の突出長さを0.2μm〜2μmとした。そして、接
触型帯電ローラ9を外部電源11、12に接続し、直流
電圧と交流電圧が重畳された振動電圧を印加できる構造
とした。
Next, the contact-type charging roller 9 of the first embodiment
An example of a method for fabricating is described. Metal core 1 made of SUS
3 is a multi-walled carbon nanotube (diameter 10 to 20 nm)
Was covered with a conductive rubber (NBR) 14 in which the resin was dispersed by a molding method. The thickness of the conductive rubber 14 was 2 mm.
Thereafter, the surface of the conductive rubber 14 was roughly ground by cylindrical grinding, and the surface was further polished with free alumina abrasive grains or the like. This polishing process has a particle size of 10 μm, 5 μm, 1 μm.
m and the roller surface (the surface of the conductive rubber 14) was polished, and the carbon nanotubes 10 were projected from the roller surface. By controlling the amount of polishing, the carbon nanotube 1
The protrusion length of 0 was set to 0.2 μm to 2 μm. Then, the contact-type charging roller 9 is connected to the external power supplies 11 and 12 so that a vibration voltage in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed can be applied.

【0082】上記の方法で作製した接触型帯電ローラ9
を電子写真方式の複写機に帯電器として搭載し、以下の
表2の条件でベタ黒画像を複写し、その複写したベタ黒
画像(以下アナログハーフトーン画像と呼ぶ)の面内均
一性を目視で評価した。
The contact-type charging roller 9 manufactured by the above method
Is mounted as a charger in an electrophotographic copying machine, a solid black image is copied under the conditions shown in Table 2 below, and the in-plane uniformity of the copied solid black image (hereinafter referred to as an analog halftone image) is visually observed. Was evaluated.

【0083】[0083]

【表2】 [Table 2]

【0084】Vppを400Vとした場合にはアナログ
ハーフトーン画像は接触型帯電ローラ9に直流電圧のみ
を印加した場合と同様であったが、Vppを850V、
1600Vにすると、接触型帯電ローラ9に直流電圧の
みを印加した場合よりもアナログハーフトーン画像の面
内均一性が向上し、OPC15の帯電均一性が向上する
ことが確認された。
When Vpp is set to 400 V, the analog halftone image is similar to the case where only the DC voltage is applied to the contact-type charging roller 9.
At 1600 V, it was confirmed that the in-plane uniformity of the analog halftone image was improved and the charging uniformity of the OPC 15 was improved as compared with the case where only the DC voltage was applied to the contact type charging roller 9.

【0085】また、複写機から現像ユニットを取り外し
て、OPC15近傍に表面電位計を設置し、接触型帯電
ローラ9に直流電圧を印加してOPC15の帯電電位を
表面電位計で測定した結果、接触型帯電ローラ9からO
PC15を帯電する時の帯電開始電圧V1は−210
V、OPC15から接触型帯電ローラ9へ逆放電する時
の帯電開始電圧V2は570Vであり、直流電圧に重畳
する交流電圧のピーク間電圧Vppは780V以上であ
ることが判り、これらは実験結果と一致していた。
The developing unit was removed from the copying machine, a surface voltmeter was installed near the OPC 15, and a DC voltage was applied to the contact type charging roller 9 to measure the charging potential of the OPC 15 with the surface voltmeter. From the charging roller 9
The charging start voltage V1 when charging the PC 15 is -210.
V, the charging start voltage V2 at the time of reverse discharge from the OPC 15 to the contact type charging roller 9 is 570 V, and the peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage superimposed on the DC voltage is 780 V or more. Was consistent.

【0086】なお、本実施形態1では接触型帯電器9に
印加する交流電圧を正弦波として説明を行ったが、交流
電圧は、正弦波に限定されるものではなく、方形波、鋸
波等のように周期的に変動する交流電圧であれば用いる
ことができる。また、本実施形態1は、カーボンナノチ
ューブ10を例に取り説明を行ったが、先端に電界が集
中できる構造であれば良く、カーボンナノチューブの表
面に仕事関数の小さい原子例えばLi等を付けて修飾し
電界放出の閾値電圧を低下させたカーボンナノチューブ
であっても構わない。
In the first embodiment, the AC voltage applied to the contact charger 9 has been described as a sine wave, but the AC voltage is not limited to a sine wave, but may be a square wave, a sawtooth wave, or the like. Any AC voltage that periodically fluctuates as described above can be used. In the first embodiment, the carbon nanotube 10 has been described as an example. However, any structure may be used as long as an electric field can be concentrated at the tip, and the surface of the carbon nanotube is modified by attaching an atom having a small work function, such as Li. Alternatively, the carbon nanotube may have a reduced field emission threshold voltage.

【0087】図8に本発明の別の実施形態2を示す。こ
の実施形態2は接触型帯電器の形状として接触型帯電ブ
レード18を用いたものであり、接触型帯電ブレード1
8の表面のうち感光体としてのOPC19と接触する面
には炭素原子を構成要素とするウイスカーであるカーボ
ンウイスカー20が保持され、接触型帯電ブレード18
は直流電源11からの直流電圧Vdc(但しVdcは負
電圧)と交流電源12からの交流電圧Vacが重畳され
た振動電圧が印加される。
FIG. 8 shows another embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, a contact-type charging blade 18 is used as a contact-type charging device.
A surface of the surface 8 that comes into contact with the OPC 19 as a photoreceptor holds a carbon whisker 20 which is a whisker containing carbon atoms as a constituent element.
Is applied with an oscillating voltage in which a DC voltage Vdc from the DC power supply 11 (where Vdc is a negative voltage) and an AC voltage Vac from the AC power supply 12 are superimposed.

【0088】本実施形態2の接触型帯電ブレード18
は、金属板21の一面に導電性ゴム22が貼り付けら
れ、更に導電性ゴム22の表面にはカーボンウイスカー
20が保持されている構造となっている。そして、接触
型帯電ブレード18は、主にカーボンウイスカー20で
OPC19と接触し、OPC19を負に帯電させる。
The contact type charging blade 18 of the second embodiment
Has a structure in which a conductive rubber 22 is attached to one surface of a metal plate 21, and a carbon whisker 20 is held on the surface of the conductive rubber 22. Then, the contact type charging blade 18 mainly comes into contact with the OPC 19 with the carbon whisker 20 to charge the OPC 19 negatively.

【0089】OPC19は、ドラム形状のAlからなる
基体23と有機感光層24から構成されており、必要に
応じて基体23と有機感光層24の間に電荷注入阻止層
が設けられる。基体23は接地される。
The OPC 19 comprises a drum-shaped substrate 23 made of Al and an organic photosensitive layer 24, and a charge injection blocking layer is provided between the substrate 23 and the organic photosensitive layer 24 as needed. The base 23 is grounded.

【0090】カーボンウイスカー20はカーボンナノチ
ューブと同様に炭素原子を構成要素とする直径の細い繊
維形状をしている。カーボンウイスカー20は、直径が
数10nm〜数μm程度であり、長さが数μm〜数mm
である。カーボンウイスカー20は、負の電圧を印加す
ると、カーボンナノチューブと同様に先端に電界が集中
し、比較的低電圧で電界放出を起こすことから、大気中
でカーボンウイスカー20を表面に保持した接触型帯電
ブレード18をOPC19と接触させて負の電圧を印加
すると、接触型帯電ブレード18のOPC19との接触
面やOPC19と近接した領域にあるカーボンウイスカ
ー18先端に電界が集中して電界放出が起こり、主に電
界放出による負電荷(電子)よってOPC19を負帯電
させることができる。
The carbon whiskers 20 are in the form of thin fibers having carbon atoms as constituent elements, similarly to the carbon nanotubes. The carbon whisker 20 has a diameter of several tens nm to several μm and a length of several μm to several mm.
It is. When a negative voltage is applied to the carbon whiskers 20, an electric field concentrates on the tip similarly to the carbon nanotubes, and a field emission occurs at a relatively low voltage. When the blade 18 is brought into contact with the OPC 19 and a negative voltage is applied, an electric field is concentrated on the contact surface of the contact-type charging blade 18 with the OPC 19 or on the tip of the carbon whisker 18 in a region close to the OPC 19, and electric field emission occurs. The OPC 19 can be negatively charged by negative charges (electrons) due to field emission.

【0091】ここで、感光体(OPC19)との間に電
源11、12から直流電圧Vdcと交流電圧Vacを重
畳した振動電圧を印加することによって感光体に所定の
帯電電位を与える接触型帯電器(接触型帯電ブレード1
8)において、接触型帯電ブレード18からOPC19
を帯電する時の帯電開始電圧をV1、OPC19から接
触型帯電ブレード18へ逆放電する時の帯電開始電圧を
V2とする。
Here, a contact-type charger for applying a predetermined charging potential to the photosensitive member by applying an oscillating voltage obtained by superimposing the DC voltage Vdc and the AC voltage Vac from the power supplies 11 and 12 to the photosensitive member (OPC 19). (Contact type charging blade 1
8) In the contact type charging blade 18 to the OPC 19
Is a charging start voltage when charging is performed, and V2 is a charging start voltage when performing reverse discharge from the OPC 19 to the contact type charging blade 18.

【0092】OPC19から接触型帯電ブレード18へ
逆放電する時には、接触型帯電ブレード18表面のカー
ボンウイスカー20先端からの電界放出が起こらないた
め、カーボンウイスカー20が逆放電に寄与せず、従来
の帯電ブレードと同様に帯電開始電圧V2が約550V
となる(従来の帯電ローラ、帯電ブレードとも放電開始
電圧V2は−550V付近である)。
When the OPC 19 reversely discharges electricity to the contact type charging blade 18, electric field emission from the tip of the carbon whisker 20 on the surface of the contact type charging blade 18 does not occur. Charging start voltage V2 is about 550V like blade
(The discharge start voltage V2 is around -550 V for both the conventional charging roller and charging blade).

【0093】よって、本実施形態2が|V1|<|V2
|の条件を満たすには、接触型帯電ブレード18からO
PC19を帯電する時の帯電開始電圧V1を−550V
より小さな負電圧(つまり−550<V1<0)になる
ように、カーボンウイスカー20の直径、長さ、密集度
を選べば良い。
Therefore, the second embodiment has | V1 | <| V2
In order to satisfy the condition of |
The charging start voltage V1 for charging the PC 19 is -550 V
What is necessary is just to select the diameter, length, and density of the carbon whiskers 20 so that the negative voltage becomes smaller (that is, −550 <V1 <0).

【0094】カーボンウイスカー20の直径、長さは合
成法によって制御でき、またカーボンウイスカー20の
密集度は接触型帯電ブレード18の作製法によってコン
トロールできることから、帯電開始電圧V1を−550
Vより小さな負電圧(つまり−550<V1<0)にす
ることは比較的容易である。
Since the diameter and length of the carbon whiskers 20 can be controlled by the synthesis method, and the density of the carbon whiskers 20 can be controlled by the method of manufacturing the contact-type charging blade 18, the charging start voltage V1 is set to -550.
It is relatively easy to make the negative voltage smaller than V (that is, -550 <V1 <0).

【0095】一般的には、カーボンウイスカー20は、
先端径が細くなると電界集中が促進されるので、比較的
細いカーボンウイスカーを用いれば良い。例えばカーボ
ンナノチューブよりも僅かに大きい直径数10〜100
nmオーダーのカーボンウイスカーは本実施形態2のカ
ーボンウイスカー20に適している。−550<V1<
0の領域に帯電開始電圧V1を設定すれば、帯電開始電
圧V2は約550Vであるので、本実施形態2は実施形
態1と同様に|V1|<|V2|の関係を満たすことに
なる。
Generally, the carbon whisker 20 is
As the tip diameter becomes smaller, the electric field concentration is promoted, and therefore, a relatively thin carbon whisker may be used. For example, several tens to 100 diameters slightly larger than carbon nanotubes
A carbon whisker on the order of nm is suitable for the carbon whisker 20 of the second embodiment. −550 <V1 <
If the charging start voltage V1 is set in the region of 0, the charging start voltage V2 is about 550 V, so that the second embodiment satisfies the relationship | V1 | <| V2 | as in the first embodiment.

【0096】ここで、接触型帯電ブレード18からOP
C19を帯電する時の帯電開始電圧V1を−350Vと
仮定して、実施形態1と同様にOPC19の帯電電位V
sの時間変化を求めた。なお、接触型帯電ブレード18
には電源11、12から負の直流電圧Vdc(−100
0V)と正弦波からなる交流電圧Vacを重畳した振動
電圧を印加し、 Vdc=−1000V Vac=Vpp×sin(kt) とした。また、OPC19から接触型帯電ブレード18
へ逆放電する時の帯電開始電圧V2を550Vとした。
Here, the contact type charging blade 18
Assuming that the charging start voltage V1 for charging C19 is -350 V, the charging potential V of the OPC 19 is the same as in the first embodiment.
The time change of s was determined. The contact-type charging blade 18
Are supplied from the power supplies 11 and 12 to the negative DC voltage Vdc (−100
0V) and an AC voltage Vac consisting of a sine wave were applied, and Vdc = −1000 V Vac = Vpp × sin (kt). In addition, the contact type charging blade 18
The charging start voltage V2 at the time of reverse discharge was set to 550V.

【0097】シミュレーションに用いた条件を以下の表
3に示し、直流電圧Vdc、印加電圧(Vdc+Va
c)、帯電電位Vsの時間変化を図9〜図11に示す。
なお、|V2−V1|=900Vとなるので、条件Eは
本実施形態2の条件に入り、条件F、Gは本実施形態2
の条件に含まれない。
The conditions used in the simulation are shown in Table 3 below, where the DC voltage Vdc and the applied voltage (Vdc + Va
c), the change over time of the charging potential Vs is shown in FIGS.
Since | V2−V1 | = 900 V, the condition E falls under the condition of the second embodiment, and the conditions F and G correspond to the second embodiment.
Not included in the conditions.

【0098】[0098]

【表3】 [Table 3]

【0099】図9〜図11から条件EでのみOPC19
の帯電電位Vsが振動する、つまり帯電と逆放電を繰り
返すことが判る。また、条件Eでの帯電電位Vsの振動
の中心、つまりOPC19の見かけ上の帯電電位Vss
は−1100Vとなり、 Vss=Vdc−0.5×(V1+V2) =−1000−0.5×(−350+550) =−1100(V) と一致した。
9 to 11, the OPC 19 only under the condition E
It can be seen that the charging potential Vs of the sample oscillates, that is, charging and reverse discharging are repeated. The center of oscillation of the charging potential Vs under the condition E, that is, the apparent charging potential Vss of the OPC 19
Was -1100 V, and Vss = Vdc−0.5 × (V1 + V2) = − 1000−0.5 × (−350 + 550) = − 1100 (V).

【0100】よって、実施形態1と同様にカーボンウイ
スカー20においても、接触型帯電器(接触型帯電ロー
ラ18)から感光体(OPC19)を帯電する時の帯電
開始電圧をV1、感光体から接触型帯電器へ逆放電する
時の帯電開始電圧をV2とした場合、 |V1|<|V2| となるときは、OPCと接触型帯電器の間で帯電と逆放
電を繰り返すためには交流電圧Vacのピーク間電圧V
ppは帯電開始電圧の2倍以上ではなく、以下の条件を
満たす必要があることが判る。
Therefore, in the same manner as in the first embodiment, also in the carbon whisker 20, the charging start voltage when charging the photoconductor (OPC 19) from the contact type charger (contact type charging roller 18) is V1, and the charging start voltage is V1 from the photoconductor. When the charging start voltage at the time of reverse discharging to the charger is V2, when | V1 | <| V2 |, the alternating voltage Vac is required to repeat charging and reverse discharging between the OPC and the contact type charger. Peak-to-peak voltage V
It can be seen that pp is not more than twice the charging start voltage and it is necessary to satisfy the following conditions.

【0101】Vpp≧|V2−V1| 次に、本実施形態2の接触型帯電ブレード18の構成部
材について説明する。金属板21は、Fe、Al、C
u、ステンレス等の金属や合金から構成され、外部の電
源11、12と接続され、接触型帯電ブレード18表面
のカーボンウイスカー20へ振動電圧が導電性ゴム22
を介して印加される。
Vpp ≧ | V2-V1 | Next, the components of the contact type charging blade 18 of the second embodiment will be described. The metal plate 21 is made of Fe, Al, C
u, a metal such as stainless steel or an alloy, connected to external power supplies 11 and 12, and applies an oscillating voltage to the conductive
Is applied.

【0102】導電性ゴム22としては、EPDM、ポリ
ウレタン、NBR、シリコーンゴム等に導電性フィラー
やカーボンウイスカー等を添加したゴムが使用できる。
また、導電性ゴム22は従来の帯電ブレードと同様に保
護層/中抵抗層/弾性層の3層構造としても良い。そし
て、導電性ゴム22の表面にはカーボンウイスカー20
が保持されている。
As the conductive rubber 22, rubber obtained by adding a conductive filler or carbon whisker to EPDM, polyurethane, NBR, silicone rubber or the like can be used.
Further, the conductive rubber 22 may have a three-layer structure of a protective layer / medium resistance layer / elastic layer as in the conventional charging blade. Then, a carbon whisker 20 is provided on the surface of the conductive rubber 22.
Is held.

【0103】次に、本実施形態2の接触型帯電ブレード
18の作製方法の一例を述べる。SUS からなる金属
板21の一方にカーボンウイスカー(直径50〜200
nm,長さ20μm以下)を分散した導電性ゴム(NB
R)22をモールド工法により形成した。導電性ゴム2
2の厚さとしては2mmとした。その後、研削により導
電性ゴム22の表面を粗研削し、さらにその表面を遊離
アルミナ砥粒等により研磨した。この研磨プロセスは、
粒径10μm、5μm、1μmと変化させて帯電ブレー
ド18の表面を研磨し、カーボンウイスカー20を帯電
ブレード18の表面から突出させた。その研磨量を制御
し、カーボンウイスカー20の突出長さを5〜15μm
とした。そして、接触型帯電ブレード18は、外部電源
11、12に接続し、直流と交流が重畳された振動電圧
を印加できる構造とした。
Next, an example of a method for manufacturing the contact type charging blade 18 of Embodiment 2 will be described. One of the metal plates 21 made of SUS has carbon whiskers (50 to 200 in diameter).
(NB, length 20 μm or less) dispersed conductive rubber (NB
R) 22 was formed by a molding method. Conductive rubber 2
The thickness of 2 was 2 mm. Thereafter, the surface of the conductive rubber 22 was roughly ground by grinding, and the surface was further polished with free alumina abrasive grains or the like. This polishing process,
The surface of the charging blade 18 was polished by changing the particle diameter to 10 μm, 5 μm, and 1 μm, and the carbon whiskers 20 were projected from the surface of the charging blade 18. By controlling the polishing amount, the protrusion length of the carbon whisker 20 is set to 5 to 15 μm.
And The contact-type charging blade 18 is connected to the external power supplies 11 and 12, and has a structure capable of applying a vibration voltage in which DC and AC are superimposed.

【0104】上記の方法で作製した接触型帯電ブレード
18を電子写真方式の複写機に帯電器として搭載し、実
施形態1と同様に以下の表4の複写条件でアナログハー
フトーン画像を出力し、面内均一性を目視で評価した。
The contact-type charging blade 18 produced by the above method is mounted as a charger in an electrophotographic copying machine, and an analog halftone image is output under the copying conditions shown in Table 4 below as in the first embodiment. The in-plane uniformity was visually evaluated.

【0105】[0105]

【表4】 [Table 4]

【0106】ピーク間電圧Vppを400V、850V
とした場合には接触型帯電ブレード18に直流電圧のみ
を印加した場合と同様のアナログハーフトーン画像が得
られたが、ピーク間電圧Vppを1600Vにすると、
接触型帯電ブレード18に直流電圧のみを印加した場合
よりもアナログハーフトーン画像の面内均一性が向上
し、OPC19がより均一に帯電していることが判っ
た。
When the peak-to-peak voltage Vpp is 400 V, 850 V
In this case, the same analog halftone image was obtained as when only the DC voltage was applied to the contact-type charging blade 18, but when the peak-to-peak voltage Vpp was 1600 V,
It was found that the in-plane uniformity of the analog halftone image was improved and the OPC 19 was more uniformly charged than when only a DC voltage was applied to the contact type charging blade 18.

【0107】また、実施形態1と同様の方法で帯電開始
電圧V1、V2を測定した結果、接触型帯電ブレード1
8からOPC19を帯電する時の帯電開始電圧V1は−
380V、OPC19から接触型帯電ローラ18へ逆放
電する時の帯電開始電圧V2は560Vであり、直流電
圧Vdcに重畳する交流電圧Vacのピーク間電圧Vp
pの下限は940Vであることが判り、実験結果と一致
していた。
The charging start voltages V1 and V2 were measured in the same manner as in the first embodiment.
The charging start voltage V1 when charging the OPC 19 from 8 is-
At 380 V, the charging start voltage V2 at the time of reverse discharge from the OPC 19 to the contact type charging roller 18 is 560 V, and the peak-to-peak voltage Vp of the AC voltage Vac superimposed on the DC voltage Vdc.
It was found that the lower limit of p was 940 V, which was consistent with the experimental results.

【0108】なお、本実施形態2はカーボンウイスカー
20を例に取り説明を行ったが、これは先端に電界が集
中できる構造であれば良く、炭素原子を構成要素とした
ウイスカーであれば一部の炭素原子がホウ素や窒素原子
に置き換わっていても問題ない。
In the second embodiment, the carbon whisker 20 has been described as an example. However, the whisker may have a structure in which an electric field can be concentrated at the tip. It does not matter if the carbon atom of is replaced by a boron or nitrogen atom.

【0109】図12は本発明の別の実施形態3を示す。
この実施形態3は接触型帯電器の形状として接触型帯電
フィルム25を用いたものであり、接触型帯電フィルム
25のOPC26と接触する表面には炭素を含み、かつ
少なくてもホウ素、窒素の一方を含むヘテロナノチュー
ブ27が保持され、接触型帯電フィルム25は直流電源
11からの直流電圧Vdc(但しVdcは負電圧)と交
流電源12からの交流電圧Vacが重畳された振動電圧
が印加される。
FIG. 12 shows another embodiment 3 of the present invention.
The third embodiment uses a contact-type charging film 25 as a contact-type charger. The surface of the contact-type charging film 25 that contacts the OPC 26 contains carbon, and at least one of boron and nitrogen. And the contact type charged film 25 is applied with an oscillating voltage in which a DC voltage Vdc from the DC power supply 11 (where Vdc is a negative voltage) and an AC voltage Vac from the AC power supply 12 are superimposed.

【0110】本実施形態3の接触型帯電フィルム25は
金属板28上に導電性フィルム29が保持されており、
更に導電性フィルム29のOPC26と接触する表面に
上述のヘテロナノチューブ27が保持されている構造と
なっている。そして、接触型帯電フィルム25は、湾曲
しながら主に上述のヘテロナノチューブ27でOPC2
6と接触し、OPC26を負に帯電させる。OPC26
は、ドラム形状のAlからなる基体30と有機感光層3
1から構成されており、必要に応じて基体30と有機感
光層31の間に電荷注入阻止層が設けられる。基体30
は接地される。
In the contact type charging film 25 of the third embodiment, a conductive film 29 is held on a metal plate 28.
Further, the above-mentioned hetero nanotube 27 is held on the surface of the conductive film 29 which is in contact with the OPC 26. The contact-type charged film 25 is mainly curved by the above-described hetero nanotube 27 while being curved.
6 and makes the OPC 26 negatively charged. OPC26
Are a drum-shaped substrate 30 made of Al and an organic photosensitive layer 3
1, and a charge injection blocking layer is provided between the base 30 and the organic photosensitive layer 31 as necessary. Substrate 30
Is grounded.

【0111】炭素を含み、かつ少なくてもホウ素、窒素
の一方を含むヘテロナノチューブもカーボンナノチュー
ブと同様に直径の細い繊維形状をしており、その直径や
大きさはカーボンナノチューブとほぼ同じである。ま
た、炭素とホウ素、窒素の組成比はその合成法によって
種々の値を取ることができる。更に、ホウ素や窒素が炭
素骨格中に偏在している場合も有る。炭素を含み、かつ
少なくてもホウ素、窒素の一方を含むヘテロナノチュー
ブにも負電圧を印加すると、カーボンナノチューブと同
様に先端に電界が集中し、比較的低電圧で電界放出を起
こすことから、大気中で上述のヘテロナノチューブ27
を表面に保持した接触型帯電フィルム25をOPC26
と接触させて負の電圧を接触型帯電フィルム25に印加
すると、OPC26との接触面やOPC26と近接した
領域にある上述のヘテロナノチューブ27先端に電界が
集中して電界放出が起こり、主に電界放出による負電荷
(電子)よってOPC26を負に帯電させることができ
る。
The hetero nanotube containing carbon and containing at least one of boron and nitrogen is also in the form of a fiber having a small diameter like the carbon nanotube, and the diameter and size are almost the same as those of the carbon nanotube. The composition ratio of carbon, boron and nitrogen can take various values depending on the synthesis method. Furthermore, boron and nitrogen may be unevenly distributed in the carbon skeleton. When a negative voltage is applied to a hetero nanotube containing carbon and at least one of boron and nitrogen, an electric field is concentrated at the tip similarly to the carbon nanotube, and a field emission occurs at a relatively low voltage. In the above-mentioned hetero nanotube 27
OPC 26
When a negative voltage is applied to the contact-type charged film 25 by contact with the OPC 26, the electric field concentrates on the contact surface with the OPC 26 or on the tip of the hetero nanotube 27 in the region close to the OPC 26, and the field emission mainly occurs. OPC 26 can be negatively charged by negative charges (electrons) due to emission.

【0112】ここで、感光体(OPC26)との間に電
源11、12から直流電圧Vdcと交流電圧Vacを重
畳した振動電圧を印加することによって感光体に所定の
帯電電位を与える接触型帯電器(接触型帯電フィルム2
5)において、接触型帯電フィルム25からOPC26
を帯電する時の帯電開始電圧をV1、OPC26から接
触型帯電フィルム25へ逆放電する時の帯電開始電圧を
V2とする。
Here, a contact type charger for applying a predetermined charging potential to the photosensitive member by applying an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage Vdc and an AC voltage Vac from the power supplies 11 and 12 to the photosensitive member (OPC 26). (Contact type charged film 2
In 5), the contact-type charged film 25 to the OPC 26
Is a charging start voltage when charging is performed, and a charging start voltage when reverse discharging from the OPC 26 to the contact-type charging film 25 is V2.

【0113】OPC26から接触型帯電フィルム25へ
逆放電する時には、接触型帯電フィルム25表面のヘテ
ロナノチューブ27先端からの電界放出が起こらないた
め、ヘテロナノチューブ27が逆放電に寄与せず、OP
C26から接触型帯電フィルム25へ逆放電する時の帯
電開始電圧V2は従来の帯電フィルムと同様に約550
Vとなる。
When the OPC 26 reversely discharges to the contact type charging film 25, the field emission from the tip of the hetero nanotube 27 on the surface of the contact type charging film 25 does not occur.
The charging start voltage V2 when the reverse discharge is performed from C26 to the contact type charging film 25 is about 550 like the conventional charging film.
V.

【0114】一方、接触型帯電フィルム25の印加電圧
が帯電開始電圧V1の場合は、主にヘテロナノチューブ
27からの電界放出による負電荷によってOPC26が
負に帯電されるので、本実施形態3が|V1|<|V2
|の条件を満たすには帯電開始電圧V1を−550Vよ
り小さな負電圧(つまり−550<V1<0)になるよ
うに電界放出の閾値を設定する必要がある。
On the other hand, when the voltage applied to the contact-type charging film 25 is the charging start voltage V1, the OPC 26 is negatively charged mainly by the negative charge due to the field emission from the hetero nanotube 27. V1 | <| V2
In order to satisfy the condition of |, it is necessary to set the field emission threshold so that the charging start voltage V1 becomes a negative voltage smaller than -550 V (that is, -550 <V1 <0).

【0115】ここで、電界放出による電流Jは以下のF
owler−Nordheimの式で与えられる。
Here, the current J due to the field emission is expressed by the following F
It is given by the equation of Owler-Nordheim.

【0116】[0116]

【数1】 (Equation 1)

【0117】よって、ヘテロナノチューブ27の仕事関
数とカーボンナノチューブの仕事関数の差を考慮してヘ
テロナノチューブ27の直径、長さ、密集度を選べば、
帯電開始電圧V1を−550Vよりも小さな負電圧にす
ることができる。
Therefore, if the diameter, length, and density of the hetero nanotube 27 are selected in consideration of the difference between the work function of the hetero nanotube 27 and the work function of the carbon nanotube,
The charging start voltage V1 can be a negative voltage smaller than -550V.

【0118】また、一般的にはヘテロナノチューブ27
は、先端径が細くなると電界集中が促進されることか
ら、比較的細いヘテロナノチューブを用いることによっ
て帯電開始電圧V1を−550Vより小さな負電圧(つ
まり−550<V1<0)にすることができる。上記の
方法によって−550<V1<0の領域に帯電開始電圧
V1を設定すれば、帯電開始電圧V2は約550Vであ
るので、|V1|<|V2|の関係が得られる。
Further, in general, the hetero nanotube 27
Since the electric field concentration is promoted when the tip diameter is small, the charging start voltage V1 can be set to a negative voltage smaller than -550 V (that is, -550 <V1 <0) by using a relatively thin hetero nanotube. . If the charging start voltage V1 is set in the range of -550 <V1 <0 by the above method, the relationship of | V1 | <| V2 | is obtained because the charging start voltage V2 is about 550V.

【0119】よって、実施形態3では、実施形態1、2
と同様に以下の条件を導くことができる。つまり、炭素
を含み、かつ少なくてもホウ素、窒素の一方を含むヘテ
ロナノチューブ27を表面に保持した接触型帯電器とし
ての接触型帯電フィルム25から感光体としてのOPC
26を帯電する時の帯電開始電圧をV1、OPC26か
ら接触型帯電フィルム25へ逆放電する時の帯電開始電
圧をV2とした場合、 |V1|<|V2| となるときは、OPC26と接触型帯電フィルム25と
の間で帯電と逆放電を繰り返すためには交流電圧Vac
のピーク間電圧Vppは以下の条件を満たす必要があ
る。
Therefore, in the third embodiment, the first and second embodiments
Similarly, the following conditions can be derived. That is, the contact type charging film 25 as the contact type charger holding the hetero nanotubes 27 containing carbon and at least one of boron and nitrogen on the surface is changed from the OPC as the photosensitive member.
Assuming that the charging start voltage when charging the OPC 26 is V1 and the charging start voltage when the OPC 26 is reversely discharged to the contact type charging film 25 is V2, when | V1 | <| V2 | In order to repeat charging and reverse discharging with the charging film 25, the AC voltage Vac
Needs to satisfy the following conditions.

【0120】Vpp≧|V2−V1| 次に、本実施形態3の接触型帯電フィルム25の構成部
材について説明する。金属板28は、Fe、Al、C
u、ステンレス等の金属や合金から構成され、外部の電
源11、12と接続され、接触型帯電フィルム25表面
のヘテロナノチューブ27へ振動電圧が印加される。
Vpp ≧ | V2-V1 | Next, the components of the contact type charging film 25 of the third embodiment will be described. The metal plate 28 is made of Fe, Al, C
u, a metal such as stainless steel, or an alloy, is connected to external power supplies 11 and 12, and an oscillating voltage is applied to the hetero nanotube 27 on the surface of the contact-type charging film 25.

【0121】導電性フィルム29としては、ポリカーボ
ネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムに
導電性フィラーや上述のヘテロナノチューブ等を添加し
たものが使用できる。そして、導電性フィルム29の表
面には、炭素を含み、かつ少なくてもホウ素、窒素の一
方を含むヘテロナノチューブ27が保持されている。
As the conductive film 29, a film obtained by adding a conductive filler, the above-mentioned hetero nanotube, or the like to a film of polycarbonate, polyethylene, polypropylene or the like can be used. The surface of the conductive film 29 holds the hetero nanotube 27 containing carbon and at least one of boron and nitrogen.

【0122】次に、本実施形態3の接触型帯電フィルム
25の作製法の一例を述べる。ポリカーボネート樹脂を
テトラヒドロフランに溶解した後、ホウ素と窒素を炭素
を含むBCNヘテロチューブ(直径10〜50nm,長
さ10μm以下)を分散し、その後ドクターブレードに
よってフィルム形状とし100〜130℃の加熱を行
い、導電性フィルム29を完成させた。なお、このフィ
ルム29の膜厚は40〜60μmである。その後、この
フィルム29の表面を1500番のサンドペーパーで粗
研磨し、さらにその表面を遊離アルミナ砥粒等により研
磨した。この研磨プロセスは、粒径を10μm、5μ
m、1μmと変化させてフィルム29表面を研磨し、B
CNヘテロナノチューブ27をフィルム29表面から突
出させた。その研磨量を制御し、BCNヘテロナノチュ
ーブ27の突出長さを5μm以下とした。その後、この
導電性フィルム27をAl からなる金属板28の一方
に図示されていないネジによって固定し、接触型帯電フ
ィルム25を完成させた。そして、接触型帯電フィルム
25を外部電源11、12に接続し、直流電圧Vdcと
交流電圧Vacが重畳された振動電圧を印加できる構造
とした。
Next, an example of a method for producing the contact-type charged film 25 of Embodiment 3 will be described. After dissolving the polycarbonate resin in tetrahydrofuran, a BCN heterotube (diameter 10 to 50 nm, length 10 μm or less) containing carbon containing boron and nitrogen is dispersed, and then formed into a film shape by a doctor blade and heated at 100 to 130 ° C. The conductive film 29 was completed. The film 29 has a thickness of 40 to 60 μm. Thereafter, the surface of the film 29 was roughly polished with a 1500 sandpaper, and the surface was further polished with free alumina abrasive grains or the like. This polishing process has a particle size of 10 μm, 5 μm
and the surface of the film 29 is polished by changing the
The CN hetero nanotube 27 protruded from the surface of the film 29. The polishing amount was controlled so that the protrusion length of the BCN hetero nanotube 27 was 5 μm or less. Thereafter, the conductive film 27 was fixed to one side of a metal plate 28 made of Al 2 with screws (not shown) to complete the contact type charging film 25. Then, the contact-type charging film 25 is connected to the external power supplies 11 and 12 so that a vibration voltage in which the DC voltage Vdc and the AC voltage Vac are superimposed can be applied.

【0123】上記の方法で作製した接触型帯電フィルム
25を電子写真方式の複写機に帯電器として搭載し、上
記実施形態1、2と同様にアナログハーフトーン画像を
出力し、面内均一性を目視で評価した。その結果、本実
施形態3は、|V1|<|V2|、Vpp≧|V2−V
1|となる条件で均一性に優れた画像が得られた。
The contact-type charged film 25 produced by the above method is mounted as a charger in an electrophotographic copying machine, and an analog halftone image is output in the same manner as in the first and second embodiments, and the in-plane uniformity is improved. It was evaluated visually. As a result, in the third embodiment, | V1 | <| V2 |, Vpp ≧ | V2-V
An image having excellent uniformity was obtained under the condition of 1 |.

【0124】実施形態1〜3ではカーボンナノチュー
ブ,カーボンウイスカー、炭素原子を構成要素とするヘ
テロナノチューブを例に取り説明を行ったが、これらの
材料は合成条件を選ぶことによって炭素原子を構成要素
とする極細い繊維形状を簡単に作製できる。グラファイ
トは、仕事関数が約5eVであるが、上記の材料のよう
に極細い繊維形状とすることによって先端に電界が集中
できるため、低電圧で電界放出を起こすことができる。
In the first to third embodiments, carbon nanotubes, carbon whiskers, and hetero nanotubes having carbon atoms as constituent elements have been described as examples. However, these materials can be converted into carbon atoms by selecting synthesis conditions. A very thin fiber shape can be easily produced. Graphite has a work function of about 5 eV, but an electric field can be concentrated at the tip by forming it into an extremely thin fiber shape as in the above-mentioned materials, so that field emission can be caused at a low voltage.

【0125】また、カーボンナノチューブ,カーボンウ
イスカー、炭素原子を構成要素とするヘテロナノチュー
ブは、結晶性が良いため機械的強度が大きい。気相成長
によるカーボンウイスカーのヤング率は800GPa、
多層カーボンナノチューブのヤング率は1.8TPa,
単層カーボンナノチューブのヤング率は4〜5TPaで
あるとの報告がある。炭素原子を構成要素とするヘテロ
ナノチューブについても同様に大きなヤング率が期待で
きる。また、カーボンナノチューブは、大きな応力がか
かるとバックリングによって応力を緩和することがで
き、破壊されにくい材料である。
Further, carbon nanotubes, carbon whiskers, and hetero nanotubes containing carbon atoms as constituents have good crystallinity and therefore high mechanical strength. Young's modulus of carbon whisker by vapor phase growth is 800 GPa,
The multi-walled carbon nanotube has a Young's modulus of 1.8 TPa,
It is reported that the single-walled carbon nanotube has a Young's modulus of 4 to 5 TPa. Similarly, a large Young's modulus can be expected for a hetero nanotube having carbon atoms as a constituent element. Further, the carbon nanotube is a material that can be relieved by buckling when a large stress is applied, and is hardly broken.

【0126】このようにカーボンナノチューブ、カーボ
ンウイスカー、炭素原子を構成要素とするヘテロナノチ
ューブは、大きな機械的強度を持つことから、上記の材
料を表面に保持した接触型帯電器で感光体を摺動した場
合、上記の材料は破壊されにくい。そのため、接触型帯
電器は、長期の使用においても|V1|<|V2|の関
係を維持できる。
As described above, carbon nanotubes, carbon whiskers, and hetero nanotubes having carbon atoms as constituent elements have large mechanical strength. Therefore, the photosensitive member is slid by a contact-type charger holding the above-mentioned material on the surface. In this case, the above-mentioned material is not easily broken. Therefore, the contact-type charger can maintain the relationship | V1 | <| V2 | even in long-term use.

【0127】上記のように極細い形状と大きな機械的強
度を併せ持つ材料が、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係を満たす接触型帯電器には適しており、特に炭素
原子を構成要素とするナノチューブと炭素原子を構成要
素とするウイスカーは現在比較的容易に作製できる材料
である。
A material having both an extremely fine shape and a large mechanical strength as described above is suitable for a contact-type charger satisfying the following relationship: | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 | At present, nanotubes composed of atoms and whiskers composed of carbon atoms are materials that can be relatively easily manufactured.

【0128】図13に本発明の実施形態4を示す。この
実施形態4の画像形成装置は、感光体としてのOPC3
2と、このOPC32を均一に帯電させるための帯電手
段としての帯電器33と、静電潜像を形成するための露
光装置34と、静電潜像を顕像化してトナー象とする現
像装置35と、トナー像を記録媒体としての記録紙36
に転写する転写装置37と、記録紙36の除電を行いO
PC32より記録紙36を分離する除電装置38と、O
PC32上に残ったトナーの除去を行うクリーニング装
置39等からなる。
FIG. 13 shows a fourth embodiment of the present invention. The image forming apparatus according to the fourth embodiment includes an OPC3
2, a charger 33 as a charging unit for uniformly charging the OPC 32, an exposure device 34 for forming an electrostatic latent image, and a developing device for visualizing the electrostatic latent image to form a toner image. 35 and recording paper 36 using the toner image as a recording medium
The transfer device 37 for transferring the image to the recording paper 36 and the charge of the recording paper 36 are removed.
A static eliminator 38 for separating the recording paper 36 from the PC 32;
A cleaning device 39 for removing toner remaining on the PC 32 is provided.

【0129】転写装置37は、記録媒体である記録紙3
6を搬送する転写ベルト40と、転写ベルト40に転写
電荷を供給する電荷付与材41からなる。帯電器33
は、実施形態1の接触型帯電ローラ9と、この接触型帯
電ローラ9に振動電圧を印加する電源11、12からな
る。接触型帯電ローラ9は、上述のように金属芯13、
この金属芯13を被覆する導電性ゴム14および、この
導電性ゴム14の表面に保持されたカーボンナノチュー
ブ10から構成される。
[0129] The transfer device 37 includes a recording medium 3 serving as a recording medium.
6 and a charge providing material 41 for supplying transfer charges to the transfer belt 40. Charger 33
The contact type charging roller 9 according to the first embodiment includes power supplies 11 and 12 for applying an oscillating voltage to the contact type charging roller 9. The contact type charging roller 9 includes the metal core 13 as described above,
The conductive rubber 14 covers the metal core 13 and the carbon nanotubes 10 held on the surface of the conductive rubber 14.

【0130】この画像形成装置の動作を説明すると、O
PC32は、図示しない駆動部により矢印方向へ回転駆
動されて接触型帯電ローラ33により約−800Vに一
様に帯電され、露光装置34により、画像信号に基づい
てラスタ露光が行われる。このラスタ露光によってOP
C32上の電荷が消失し、OPC32上の露光された部
分の電位は−800Vから約−40Vまで低下し、静電
潜像が形成される。このOPC32は、現像装置35の
現像ローラ上で負電荷を持つトナーが接触することで、
電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷のな
い部分つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電
潜像と相似なトナー像が形成される。
The operation of this image forming apparatus will be described.
The PC 32 is driven to rotate in the direction of the arrow by a drive unit (not shown), is uniformly charged to about -800 V by the contact-type charging roller 33, and is subjected to raster exposure by the exposure device 34 based on an image signal. OP by this raster exposure
The charge on C32 disappears, the potential of the exposed portion on OPC32 drops from -800V to about -40V, and an electrostatic latent image is formed. The OPC 32 comes into contact with toner having a negative charge on the developing roller of the developing device 35,
The toner does not adhere to the portion where the charge remains, and the toner adheres to the portion without the charge, that is, the exposed portion, and a toner image similar to the electrostatic latent image is formed.

【0131】OPC32上のトナー像はOPC32と接
触して等速で駆動している転写ベルト40により搬送さ
れる記録紙36に、ブラシ状の電荷付与材41からトナ
ー粒子とは反対極性の電荷が転写ベルト40に供給され
ることによって形成される電場によって転写される。記
録紙36は、転写ベルト40により図示しない定着装置
に送られ、定着装置によりトナー像が定着される。な
お、ブラシ状の電荷付与材41は転写ベルト40に接触
して電荷の供給を行っている。
The toner image on the OPC 32 is charged on the recording paper 36 conveyed by the transfer belt 40 which is driven at a constant speed in contact with the OPC 32, from the brush-like charge applying material 41, which has an electric charge of the opposite polarity to the toner particles. The image is transferred by an electric field formed by being supplied to the transfer belt 40. The recording paper 36 is sent to a fixing device (not shown) by the transfer belt 40, and the toner image is fixed by the fixing device. The brush-shaped charge applying material 41 is in contact with the transfer belt 40 to supply the charge.

【0132】ここで、転写されずにOPC32上に残っ
たトナーは、クリーニング装置39によりクリーニング
される。また、図示しない除電装置によってOPC32
上に残った電荷が除去される。
Here, the toner remaining on the OPC 32 without being transferred is cleaned by the cleaning device 39. Also, the OPC 32 is provided by a static eliminator (not shown).
The charge remaining on the top is removed.

【0133】本実施形態4の画像形成装置は、少なくと
も感光体(OPC32)と接触型帯電器としての接触型
帯電ローラ33をプロセスカートリッジとして構成して
該プロセスカートリッジを画像形成装置本体(プロセス
カートリッジ以外の部分)に着脱可能とし、接触型帯電
ローラ33によって感光体(OPC32)を帯電する工
程を含む電子写真プロセスによって画像形成を実行する
た画像形成装置を構成している。
In the image forming apparatus of the fourth embodiment, at least the photosensitive member (OPC 32) and the contact-type charging roller 33 as a contact-type charger are configured as a process cartridge, and the process cartridge is used as the main body of the image forming apparatus (other than the process cartridge). And an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic process including a step of charging a photoconductor (OPC 32) by a contact-type charging roller 33.

【0134】本実施形態4においては、プロセスカート
リッジを画像形成装置本体に装着して画像出力を行った
ところ、良好な画像が得られた。これはプロセスカート
リッジに含まれる接触型帯電ローラ9とOPC32が、
接触型帯電ローラ9からOPC32を帯電する時の帯電
開始電圧をV1、OPC32から接触型帯電ローラ9へ
逆放電する時の帯電開始電圧をV2、交流電圧Vacの
ピーク間電圧をVppとした場合 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係を満たしているため、接触型帯電ローラ9に直流
電圧のみを印加した場合よりもOPC32を均一に帯電
できたためと予想される。
In the fourth embodiment, when the process cartridge is mounted on the image forming apparatus main body and an image is output, a good image is obtained. This is because the contact type charging roller 9 and the OPC 32 included in the process cartridge
When the charging start voltage when charging the OPC 32 from the contact charging roller 9 is V1, the charging starting voltage when reverse discharging from the OPC 32 to the contact charging roller 9 is V2, and the peak-to-peak voltage of the AC voltage Vac is Vpp. Since the relationship of V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 | is satisfied, it is expected that the OPC 32 could be charged more uniformly than when only the DC voltage was applied to the contact type charging roller 9.

【0135】図14は本発明の実施形態5を示す。この
実施形態5は近接型帯電器の形状として近接型帯電ロー
ラ42を用いたものである。近接型帯電ローラ42の表
面にはカーボンナノチューブ43が保持され、近接型帯
電ローラ42は直流電源11からの直流電圧Vdc(但
しVdcは負電圧)と交流電源12からの交流電圧Va
cが重畳された振動電圧が印加される。
FIG. 14 shows a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment uses a proximity charging roller 42 as the shape of the proximity charger. A carbon nanotube 43 is held on the surface of the proximity type charging roller 42. The proximity type charging roller 42 has a DC voltage Vdc (where Vdc is a negative voltage) from the DC power supply 11 and an AC voltage Va from the AC power supply 12.
An oscillation voltage on which c is superimposed is applied.

【0136】本実施形態5の近接型帯電ローラ42は金
属芯44上に導電性ゴム45が形成され、更に導電性ゴ
ム45の表面にはカーボンナノチューブ43が保持され
ている構造となっており、OPC46の有機感光層48
表面に近接して設置されている。OPC46は、ドラム
形状のAlからなる基体47と有機感光層48から構成
されており、必要に応じて基体47と有機感光層48の
間に電荷注入阻止層が設けられる。基体47は接地され
る。
The proximity charging roller 42 of the fifth embodiment has a structure in which a conductive rubber 45 is formed on a metal core 44, and a carbon nanotube 43 is held on the surface of the conductive rubber 45. Organic photosensitive layer 48 of OPC 46
Installed close to the surface. The OPC 46 includes a drum-shaped substrate 47 made of Al and an organic photosensitive layer 48, and a charge injection blocking layer is provided between the substrate 47 and the organic photosensitive layer 48 as necessary. The base 47 is grounded.

【0137】上記実施形態1の説明で述べたように、直
径10〜20nm程度の多層カーボンナノチューブを表
面に保持した接触型帯電ローラを用いた場合には接触型
帯電ローラでOPCを帯電するときの帯電開始電圧V1
は約−200Vであったが、カーボンナノチューブ43
を表面に保持した近接型帯電ローラ42でOPC46を
帯電する場合には、カーボンナノチューブ43とOPC
46の距離が離れるため、カーボンナノチューブ43の
先端にかかる電界が低下し、電界放出の閾値電圧が負の
高圧側へシフトする。その結果、OPC46を帯電させ
るときの帯電開始電圧V1の負の値は−200Vよりも
大きくなる(つまりV1<−200Vとなる)。
As described in the description of the first embodiment, when a contact-type charging roller holding multi-walled carbon nanotubes having a diameter of about 10 to 20 nm on the surface is used, the charging of the OPC with the contact-type charging roller is not performed. Charging start voltage V1
Was about -200 V, but the carbon nanotubes 43
When the OPC 46 is charged by the proximity type charging roller 42 holding the OPC on the surface, the carbon nanotube 43 and the OPC 46 are charged.
Since the distance 46 is large, the electric field applied to the tip of the carbon nanotube 43 decreases, and the threshold voltage of the field emission shifts to the negative high voltage side. As a result, the negative value of the charging start voltage V1 when charging the OPC 46 becomes larger than -200V (that is, V1 <-200V).

【0138】しかしながら、OPC46と近接型帯電ロ
ーラ42との間の空隙の放電破壊電圧Vbが空隙Zの1
次関数になっていることから、OPC46から近接型帯
電ローラ42へ逆放電する際においても、OPC46と
カーボンナノチューブ43との間の距離が大きくなるに
つれ帯電開始電圧V2が約550Vよりも大きくなる。
However, the discharge breakdown voltage Vb of the gap between the OPC 46 and the proximity type charging roller 42 is one of the gap Z.
Because of the following function, even when reverse discharge is performed from the OPC 46 to the proximity type charging roller 42, as the distance between the OPC 46 and the carbon nanotube 43 increases, the charging start voltage V2 becomes higher than about 550V.

【0139】空隙Zの放電破壊電圧Vbはパッシェン則
によって算出される。また、OPC46と近接型帯電ロ
ーラ42との間の印加電圧はOPC46と空隙Zとに分
配されることから、OPC46の膜厚と比誘電率を定め
ると、帯電開始電圧V2を見積もることができる。従来
の近接型帯電ローラを用い、OPC46の膜厚を19μ
m、比誘電率比を3として、OPC46と近接型帯電ロ
ーラとの間の空隙Zと帯電開始電圧V2との関係を見積
もった。その結果を図15に示す。
The discharge breakdown voltage Vb of the gap Z is calculated according to Paschen's rule. Further, since the voltage applied between the OPC 46 and the proximity charging roller 42 is distributed to the OPC 46 and the gap Z, the charging start voltage V2 can be estimated by determining the film thickness and the relative permittivity of the OPC 46. Using a conventional proximity charging roller, the thickness of the OPC 46 is set to 19 μm.
m, the relative permittivity ratio was 3, and the relationship between the gap Z between the OPC 46 and the proximity charging roller and the charging start voltage V2 was estimated. The result is shown in FIG.

【0140】空隙Zが約20μm以下の場合には、実際
に放電している距離が20〜25μm程度となっている
ため、帯電開始電圧V2が一定値(≒550V)となる
が、空隙Zが30μm以上の場合には帯電開始電圧V2
が空隙Zに応じて単調に増加する。表面にカーボンナノ
チューブ43を保持した近接型帯電ローラ42において
も、逆放電にはカーボンナノチューブ43が寄与しない
ことから、帯電開始電圧V2は図15と同じ挙動を示す
と考えられる。
When the gap Z is about 20 μm or less, since the actual discharging distance is about 20 to 25 μm, the charging start voltage V2 becomes a constant value (≒ 550 V). In the case of 30 μm or more, the charging start voltage V2
Increases monotonically according to the gap Z. Even in the proximity type charging roller 42 holding the carbon nanotubes 43 on the surface, since the carbon nanotubes 43 do not contribute to the reverse discharge, the charging start voltage V2 is considered to exhibit the same behavior as in FIG.

【0141】よって、本実施形態5が |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| という条件を満たすためには、表面にカーボンナノチュ
ーブ43を保持した近接型帯電ローラ42において帯電
開始電圧V1と空隙Zの関係を測定し、図15を考慮し
て|V1|<|V2|の関係になっている空隙Zの区間
に近接型帯電ローラ42を設置すれば良いことになる。
近接型帯電器は、近接型帯電ローラ42の代りに、表面
にカーボンナノチューブを保持した近接型帯電ブレード
などでもよい。
Therefore, in order for the fifth embodiment to satisfy the condition of | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 |, the charging start voltage V1 is applied to the proximity type charging roller 42 holding the carbon nanotubes 43 on the surface. Then, the proximity charging roller 42 may be installed in a section of the gap Z where | V1 | <| V2 | is measured in consideration of FIG.
The proximity charging device may be a proximity charging blade or the like having carbon nanotubes on the surface instead of the proximity charging roller 42.

【0142】実際に直径10〜20nm程度の多層カー
ボンナノチューブを表面に保持した近接型帯電ブレード
に負の直流電圧を印加し、空隙ZをパラメータにしOP
C46を帯電させる時の帯電開始電圧V1を測定した。
その測定結果を以下の表5に示す。なお、近接型帯電器
をブレード形状にしたために空隙Zを正確に合わせるこ
とができる。
Actually, a negative DC voltage was applied to a proximity charging blade holding multi-walled carbon nanotubes having a diameter of about 10 to 20 nm on the surface, and the gap Z was used as a parameter to make OP
The charging start voltage V1 when charging C46 was measured.
The measurement results are shown in Table 5 below. In addition, since the proximity type charger has a blade shape, the gap Z can be accurately adjusted.

【0143】[0143]

【表5】 [Table 5]

【0144】表5から少なくても空隙Zが19μm以下
であれば、帯電開始電圧V1は従来の帯電ブレードの帯
電開始電圧(約−550V)よりも小さい負の値(つま
り−550<V1<0)を持つことが判り、近接型帯電
ローラにおいて少なくとも空隙Zを19μm以下にする
と|V1|<|V2|の関係になり、本実施形態5の上
記条件を満たす近接型帯電ローラ42を実現できること
が判った。
From Table 5, if at least the gap Z is 19 μm or less, the charging start voltage V1 is a negative value (that is, −550 <V1 <0) smaller than the charging start voltage of the conventional charging blade (about −550 V). ), The relationship of | V1 | <| V2 | is satisfied when at least the gap Z is set to 19 μm or less in the proximity-type charging roller, and the proximity-type charging roller 42 satisfying the above condition of the fifth embodiment can be realized. understood.

【0145】但し、本実施形態5では、空隙Zが19μ
m以下に限定されるわけではなく、19μmよりも大き
い場合でも|V1|<|V2|の関係が満足されていれ
ば問題ない。空隙Zの上限は先に述べたように近接型帯
電ローラ42において帯電開始電圧V1と空隙Zの関係
を詳細に測定し、|V1|<|V2|の関係を維持して
いる最大のZとすれば良い。
In the fifth embodiment, however, the gap Z is 19 μm.
m is not limited, and there is no problem if the relationship of | V1 | <| V2 | is satisfied even when it is larger than 19 μm. As described above, the upper limit of the gap Z is determined by measuring the relationship between the charging start voltage V1 and the gap Z in the proximity type charging roller 42 in detail, and determining the maximum Z that maintains the relationship | V1 | <| V2 | Just do it.

【0146】よって、近接型帯電ローラ42においても
|V1|<|V2|の関係になっていれば、上記実施形
態1と同様に以下の関係を導くことができる。つまり、
感光体(OPC46)の表面と近接し、感光体との間に
電源11、12から直流電圧Vdcと交流電圧Vacを
重畳した振動電圧を印加することによって感光体に所定
の帯電電位を与える近接型帯電器(近接型帯電ローラ4
2や近接型帯電ブレード等)において、近接型帯電器か
ら感光体を帯電する時の帯電開始電圧をV1、感光体か
ら近接型帯電器へ逆放電する時の帯電開始電圧をV2、
交流電圧Vacのピーク間電圧をVppとすると、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係にあると、OPCと近接型帯電器の間で帯電と逆
放電を繰り返し、OPCの帯電均一性を向上させること
ができる。
Therefore, if the relation of | V1 | <| V2 | is satisfied also in the proximity type charging roller 42, the following relation can be derived as in the first embodiment. That is,
Proximity type in which a predetermined charging potential is applied to the photoconductor by applying an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage Vdc and an AC voltage Vac from the power supplies 11 and 12 between the photoconductor and the photoconductor (OPC 46). Charger (proximity type charging roller 4
2 and the proximity charging blade), the charging start voltage when charging the photoconductor from the proximity charger is V1, the charging start voltage when reverse discharging from the photoconductor to the proximity charger is V2,
Assuming that the peak-to-peak voltage of the AC voltage Vac is Vpp, if | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 |, the charging and the reverse discharging are repeated between the OPC and the proximity charger, and Charge uniformity can be improved.

【0147】また、近接型帯電器と感光体との間に上記
のような振動電圧を印加した場合、感光体の見かけ上の
帯電電位Vssは時間的に平均化した値と考えて良いの
で、 Vss=Vdc−0.5×(V1+V2) で求めることができる。実際に実施形態1で作製した帯
電ローラを、OPCからの距離を10μmにした近接型
帯電ローラとして用い、電子写真方式の複写機に帯電器
として搭載して実施形態1と同様にアナログハーフトー
ン画像を出力し、面内均一性を目視で評価した。なお、
直流電圧Vdcは−1000Vとし、交流電圧Vacは
正弦波とし、ピーク間電圧Vppは400V、700
V、800V、1600Vとした。近接型帯電ローラに
印加する交流電圧Vacのピーク間電圧Vppを400
V〜800Vとした時には帯電ローラとOPCとの間に
直流電圧Vdcのみを印加した場合と変化はなかった
が、ピーク間電圧Vppを1600Vとすると帯電均一
性が向上した画像が得られた。また、帯電開始電圧V
1、V2を測定したところ、V1=−320V、V2=
570Vとなっており、ピーク間電圧Vppの下限が8
90V程度であることが判り、上記の結果と良く一致し
ていた。
When the above oscillating voltage is applied between the proximity charger and the photosensitive member, the apparent charging potential Vss of the photosensitive member can be considered to be a value averaged over time. Vss = Vdc−0.5 × (V1 + V2) The charging roller actually manufactured in the first embodiment is used as a proximity charging roller whose distance from the OPC is set to 10 μm, and is mounted on an electrophotographic copying machine as a charging device. Was output, and the in-plane uniformity was visually evaluated. In addition,
The DC voltage Vdc is -1000V, the AC voltage Vac is a sine wave, and the peak-to-peak voltage Vpp is 400V, 700V.
V, 800 V, and 1600 V. The peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage Vac applied to the proximity charging roller is 400
When the voltage was set to V to 800 V, there was no change from the case where only the DC voltage Vdc was applied between the charging roller and the OPC, but when the peak-to-peak voltage Vpp was set to 1600 V, an image having improved charging uniformity was obtained. In addition, charging start voltage V
1, when V2 was measured, V1 = −320 V, V2 =
570 V, and the lower limit of the peak-to-peak voltage Vpp is 8
It was found that the voltage was about 90 V, which was in good agreement with the above result.

【0148】また、本実施形態5に用いることができる
交流電圧Vacは実施形態1と同様に正弦波、方形波、
鋸波等の周期的に変動する交流電圧が使用できる。更
に、本実施形態5ではカーボンナノチューブを表面に保
持した近接型帯電ローラに付いて説明を行ったが、ホウ
素や窒息等を含む炭素原子を構成要素とするヘテロナノ
チューブや炭素原子を構成要素とするウイスカーを表面
に保持した近接型帯電器(近接型帯電ローラ、近接型帯
電ブレード等)においても、炭素原子を構成要素とする
ヘテロナノチューブやウイスカーの先端に電界が集中し
て比較的低電圧で電界放出を起こすことから、近接型帯
電器から感光体を帯電する時の帯電開始電圧をV1、感
光体から近接型帯電器へ逆放電する時の帯電開始電圧を
V2とすると、ヘテロナノチューブやウイスカーの直
径、密集度等を制御することによって、|V1|<|V
2|の関係を満足できるので、近接型帯電器に印加する
交流電圧Vacのピーク間電圧Vppを以下のように設
定することによって、OPCと近接型帯電器の間で帯電
と逆放電を繰り返すことが可能となり、OPCの帯電均
一性を向上させることができる。
The AC voltage Vac that can be used in the fifth embodiment is a sine wave, a square wave,
An alternating voltage such as a sawtooth wave can be used. Further, in the fifth embodiment, the proximity type charging roller holding the carbon nanotubes on the surface has been described. However, a hetero nanotube or a carbon atom having carbon atoms including boron or suffocation as a component. Even in proximity chargers (while charging rollers, proximity blades, etc.) that hold whiskers on the surface, the electric field concentrates at the tips of hetero nanotubes and whiskers that have carbon atoms as components, and the electric field at a relatively low voltage Since the discharge occurs, the charging start voltage when charging the photoconductor from the proximity charger is V1 and the charging start voltage when reverse discharging from the photoconductor to the proximity charger is V2. By controlling the diameter, density, etc., | V1 | <| V
2 | can be satisfied, so that charging and reverse discharging are repeated between the OPC and the proximity charger by setting the peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage Vac applied to the proximity charger as follows. And the charging uniformity of the OPC can be improved.

【0149】Vpp≧|V2−V1| 図16は本発明の実施形態6を示す。この実施形態6の
画像形成装置は、感光体としてのOPC49と、このO
PC49を均一に帯電させるための帯電手段としての帯
電装置50と、静電潜像を形成するための露光装置51
と、静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置52
と、OPC49上のトナー像を記録媒体としての記録紙
53に転写する転写装置54と、記録紙53の除電を行
いOPC49より記録紙53を分離する除電装置55
と、OPC49上に残ったトナーの除去を行うクリーニ
ング装置56等からなる。
Vpp ≧ | V2-V1 | FIG. 16 shows a sixth embodiment of the present invention. The image forming apparatus according to the sixth embodiment includes an OPC 49 as a photoreceptor,
A charging device 50 as a charging unit for uniformly charging the PC 49; and an exposure device 51 for forming an electrostatic latent image.
Developing device 52 that visualizes the electrostatic latent image to form a toner image
And a transfer device 54 for transferring the toner image on the OPC 49 to a recording paper 53 as a recording medium, and a static eliminator 55 for discharging the recording paper 53 and separating the recording paper 53 from the OPC 49
And a cleaning device 56 for removing the toner remaining on the OPC 49.

【0150】転写装置54は、記録媒体である記録紙5
3を搬送する転写ベルト57と、転写ベルト57に転写
電荷を供給する電荷付与材58からなる。帯電装置50
は実施形態5の近接型帯電ローラ42と、近接型帯電ロ
ーラ42に振動電圧を印加する電源11、12からな
る。近接型帯電ローラ42は、金属芯44、この金属芯
44を被覆する導電性ゴム45および、この導電性ゴム
45の表面に保持されたカーボンナノチューブ43から
構成される。
[0150] The transfer device 54 includes a recording medium 5 serving as a recording medium.
3 and a charge providing material 58 for supplying transfer charges to the transfer belt 57. Charging device 50
Comprises a proximity charging roller 42 according to the fifth embodiment and power supplies 11 and 12 for applying an oscillating voltage to the proximity charging roller 42. The proximity charging roller 42 includes a metal core 44, a conductive rubber 45 covering the metal core 44, and a carbon nanotube 43 held on the surface of the conductive rubber 45.

【0151】次に、この画像形成装置の動作を説明す
る。OPC49は、図示しない駆動部により回転駆動さ
れて帯電装置50により約−800Vに一様に帯電さ
れ、露光装置51により、画像信号に基づいてラスタ露
光が行われる。このラスタ露光によってOPC49上の
電荷が消失し、OPC49上の露光された部分の電位が
−800Vから約−40Vまで低下し、静電潜像が形成
される。
Next, the operation of the image forming apparatus will be described. The OPC 49 is rotationally driven by a driving unit (not shown), is uniformly charged to about −800 V by the charging device 50, and is subjected to raster exposure by the exposure device 51 based on an image signal. Due to this raster exposure, the charge on the OPC 49 is lost, the potential of the exposed portion on the OPC 49 is reduced from -800 V to about -40 V, and an electrostatic latent image is formed.

【0152】このOPC49は、現像装置52の現像ロ
ーラ上で負電荷を持つトナーが接触することで、電荷が
残っている部分にはトナーが付着せず、電荷のない部分
つまり露光された部分にはトナーが吸着し、静電潜像と
相似なトナー像が形成される。OPC49上のトナー像
は、OPC49と接触して等速で駆動している転写ベル
ト57により搬送される記録紙53に、ブラシ状の電荷
付与材58からトナー粒子とは反対極性の電荷が転写ベ
ルト57に供給されることによって形成される電場によ
って転写される。
The OPC 49 is configured such that when a toner having a negative charge contacts the developing roller of the developing device 52, the toner does not adhere to a portion where the charge remains, and a portion having no charge, that is, an exposed portion. The toner is attracted, and a toner image similar to the electrostatic latent image is formed. The toner image on the OPC 49 is transferred onto a recording paper 53 conveyed by a transfer belt 57 that is driven at a constant speed in contact with the OPC 49, and a charge having a polarity opposite to that of the toner particles is transferred from the brush-like charge applying material 58 to the transfer belt. Transfer is performed by an electric field formed by being supplied to 57.

【0153】記録紙53は、転写ベルト57により図示
しない定着装置に送られ、定着装置によりトナー像が定
着される。なお、ブラシ状の電荷付与材58は転写ベル
ト57に接触して電荷の供給を行っている。ここで、転
写されずにOPC49上に残ったトナーは、クリーニン
グ装置56によりクリーニングされる。また、OPC4
9上に残った電荷は図示しない除電装置によって除去さ
れる。
The recording paper 53 is sent to a fixing device (not shown) by the transfer belt 57, and the toner image is fixed by the fixing device. The brush-like charge applying material 58 is in contact with the transfer belt 57 to supply charges. Here, the toner remaining on the OPC 49 without being transferred is cleaned by the cleaning device 56. In addition, OPC4
The electric charges remaining on 9 are removed by a static eliminator (not shown).

【0154】また、本実施形態6は、少なくとも感光体
としてのOPC49と、近接型帯電器42を含むプロセ
スカートリッジを有し、このプロセスカートリッジを画
像形成装置本体(プロセスカートリッジ以外の部分)に
着脱可能に構成している。そのため、プロセスカートリ
ッジを交換する場合、感光体としてのOPC49と近接
型帯電ローラ42の空隙は予め決められているため、こ
の空隙を調整しなくても、|V1|<|V2|とするこ
とができる。また、本実施形態6は、近接型帯電ローラ
42によって感光体としてのOPC49を帯電する工程
を含む電子写真プロセスによって画像形成を実行するた
画像形成装置である。
The sixth embodiment has a process cartridge including at least an OPC 49 as a photosensitive member and a proximity charger 42, and this process cartridge can be attached to and detached from an image forming apparatus main body (a part other than the process cartridge). It is composed. Therefore, when the process cartridge is replaced, the gap between the OPC 49 as the photosensitive member and the proximity type charging roller 42 is predetermined, and | V1 | <| V2 | can be satisfied without adjusting the gap. it can. The sixth embodiment is an image forming apparatus that performs image formation by an electrophotographic process including a step of charging an OPC 49 as a photoconductor by a proximity type charging roller 42.

【0155】本実施形態6においては、プロセスカート
リッジを画像形成装置本体に装着して画像出力を行った
ところ、良好な画像が得られた。これは、プロセスカー
トリッジに含まれる近接型帯電ローラ42とOPC49
が、近接型帯電ローラ42からOPC49を帯電する時
の帯電開始電圧をV1、OPC49から近接型帯電ロー
ラ42へ逆放電する時の帯電開始電圧をV2、交流電圧
Vacのピーク間電圧をVppとした場合 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係になっているため、近接型帯電ローラ42に直流
電圧Vdcのみを印加した場合よりもOPC49を均一
に帯電できたためと予想される。
In the sixth embodiment, when a process cartridge is mounted on the image forming apparatus main body and an image is output, a good image is obtained. This is because the proximity charging roller 42 and the OPC 49 included in the process cartridge
The charging start voltage when charging the OPC 49 from the proximity charging roller 42 was V1, the charging starting voltage when reverse discharging from the OPC 49 to the proximity charging roller 42 was V2, and the peak-to-peak voltage of the AC voltage Vac was Vpp. In the case of | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 |, it is expected that the OPC 49 could be charged more uniformly than when only the DC voltage Vdc was applied to the proximity type charging roller 42. .

【0156】以上のように、本発明の実施形態の接触型
帯電器においては、感光体表面と接触し、感光体との間
に直流電圧Vdcと交流電圧Vacを重畳した振動電圧
を印加することによって感光体に所定の帯電電位を与え
る接触型帯電器において、接触型帯電器から感光体を帯
電する時の帯電開始電圧をV1、感光体から接触型帯電
器へ逆放電する時の帯電開始電圧をV2、交流電圧Va
cのピーク間電圧をVppとすると、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係にある。
As described above, in the contact-type charger of the embodiment of the present invention, the vibration voltage in which the DC voltage Vdc and the AC voltage Vac are superimposed is applied between the contact type charger and the photoreceptor. In the contact-type charger that applies a predetermined charging potential to the photoreceptor, the charging start voltage when charging the photoreceptor from the contact-type charger is V1, and the charging start voltage when reverse discharging from the photoreceptor to the contact-type charger. To V2 and the AC voltage Va
Assuming that the peak-to-peak voltage of c is Vpp, there is a relationship of | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 |.

【0157】そのため、時間t2で接触型帯電器と感光
体との間の印加電圧が最小になり、時間t4で印加電圧
が最大になり、再び時間t6で印加電圧が最小になるも
のとすると、時間t2〜t4と時間t4〜t6の間では
感光体の帯電電位Vsと印加電圧との電位差が帯電開始
電圧V2に一致する時間t3と、印加電圧と感光体の帯
電電位Vsの電位差が帯電開始電圧V1に一致する時間
t5がある。
Therefore, assuming that the applied voltage between the contact type charger and the photosensitive member becomes minimum at time t2, the applied voltage becomes maximum at time t4, and the applied voltage becomes minimum again at time t6. Between the time t2 to t4 and the time t4 to t6, a time t3 at which the potential difference between the charging potential Vs of the photoconductor and the applied voltage matches the charging start voltage V2, and a potential difference between the applied voltage and the charging potential Vs of the photoconductor starts charging. There is a time t5 that matches the voltage V1.

【0158】その結果、時間t3〜t4では、感光体の
帯電電位Vsと印加電圧との電位差が帯電開始電圧V2
を越えて感光体から接触型帯電器の方へ逆放電が起き
る。一方、時間t5〜t6では、印加電圧と感光体の帯
電電位Vsの電位差が帯電開始電圧V1を越えて感光体
の負帯電が進む。そのため、感光体表面では、時間的に
見ると、感光体の帯電と逆放電が繰り返される。その結
果、感光体の帯電ムラを小さくでき、感光体の帯電均一
性を向上できる。
As a result, during the period from time t3 to time t4, the potential difference between the charging potential Vs of the photosensitive member and the applied voltage becomes the charging start voltage V2
, A reverse discharge occurs from the photoconductor toward the contact type charger. On the other hand, during time t5 to t6, the potential difference between the applied voltage and the charging potential Vs of the photoconductor exceeds the charging start voltage V1, and the negative charging of the photoconductor proceeds. Therefore, on the surface of the photoconductor, charging and reverse discharge of the photoconductor are repeated in time. As a result, charging unevenness of the photoconductor can be reduced, and charging uniformity of the photoconductor can be improved.

【0159】また、本発明の実施形態の接触型帯電器に
おいては、感光体と接触する表面に少なくても炭素原子
を構成要素とするナノチューブが保持されている。炭素
原子を構成要素とするナノチューブは極細い繊維形状を
していることから、ナノチューブ先端に電界が集中し、
ナノチューブが比較的低い負電圧で電界放出を起こす。
そのため、ナノチューブの直径や密集度等を選択するこ
とによって|V1|<|V2|の関係を実現できる。ま
た、炭素原子を構成要素とするナノチューブは大きな機
械的強度を持つことから、感光体上を摺動しても炭素原
子を構成要素とするナノチューブは破壊されず、接触型
帯電器は長期の使用でも|V1|<|V2|の関係を維
持する。
Further, in the contact-type charger of the embodiment of the present invention, at least a nanotube having carbon atoms as a component is held on the surface in contact with the photoreceptor. Since nanotubes composed of carbon atoms are in the form of extremely thin fibers, the electric field concentrates on the tips of the nanotubes,
Nanotubes emit fields at relatively low negative voltages.
Therefore, the relationship of | V1 | <| V2 | can be realized by selecting the diameter and density of the nanotube. In addition, since nanotubes containing carbon atoms have high mechanical strength, nanotubes containing carbon atoms are not destroyed even when they slide on the photoreceptor. However, the relationship | V1 | <| V2 | is maintained.

【0160】また、本発明の実施形態の接触型帯電器に
おいては、感光体と接触する表面に少なくても炭素原子
を構成要素とするウイスカーが保持されている。炭素原
子を構成要素とするウイスカーは極細い繊維形状をして
いることからウイスカー先端に電界が集中し、ウイスカ
ーが比較的低い負電圧で電界放出を起こす。そのため、
ウイスカーの直径や密集度等を選択することによって|
V1|<|V2|の関係を実現できる。また、炭素原子
を構成要素とするウイスカーは大きな機械的強度を持つ
ことから、感光体上を摺動しても炭素原子を構成要素と
するウイスカーは破壊されず、接触型帯電器は長期の使
用でも|V1|<|V2|の関係を維持する。
In the contact-type charger of the embodiment of the present invention, whiskers containing at least carbon atoms are held on the surface in contact with the photosensitive member. Since whiskers containing carbon atoms as components are in the form of extremely thin fibers, an electric field is concentrated on the whisker tips, and the whiskers emit a field at a relatively low negative voltage. for that reason,
By choosing the whisker diameter, density, etc. |
The relationship of V1 | <| V2 | can be realized. In addition, since whiskers containing carbon atoms have high mechanical strength, whiskers containing carbon atoms are not destroyed even when they slide on the photoreceptor. However, the relationship | V1 | <| V2 | is maintained.

【0161】また、本発明の実施形態の画像形成装置
は、上記接触型帯電器によって感光体を帯電する工程を
含む電子写真プロセスによって画像形成を実行する。そ
のため、感光体が均一に帯電されるので、良好な画像を
出力できる。
The image forming apparatus according to the embodiment of the present invention forms an image by an electrophotographic process including a step of charging a photoreceptor by the contact type charger. Therefore, the photosensitive member is uniformly charged, so that a good image can be output.

【0162】また、本発明の実施形態の着脱自在なプロ
セスカートリッジは、少なくとも感光体と、感光体を帯
電する帯電手段を含み、その帯電手段が上記接触型帯電
器である。そのため、プロセスカートリッジを画像形成
装置本体に装着すると|V1|<|V2|となり、接触
型帯電器に印加する交流電圧のピーク間電圧Vppを以
下のような電圧とすることによって感光体を均一に帯電
できる。
Further, the detachable process cartridge according to the embodiment of the present invention includes at least the photosensitive member and charging means for charging the photosensitive member, and the charging means is the above-mentioned contact type charger. Therefore, when the process cartridge is mounted on the image forming apparatus main body, | V1 | <| V2 |, and the peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage applied to the contact-type charger is set to the following voltage so that the photosensitive member can be made uniform. Can be charged.

【0163】Vpp≧|V2−V1| また、本発明の実施形態の近接型帯電器においては、感
光体表面と近接し、感光体との間に直流電圧Vdcと交
流電圧Vacを重畳した振動電圧を印加することによっ
て感光体に所定の帯電電位を与える近接型帯電器におい
て、近接型帯電器から感光体を帯電する時の帯電開始電
圧をV1、感光体から近接型帯電器へ逆放電する時の帯
電開始電圧をV2、交流電圧Vacのピーク間電圧をV
ppとすると、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係にある。
Vpp ≧ | V2-V1 | In the proximity type charger of the embodiment of the present invention, the oscillation voltage obtained by superimposing the DC voltage Vdc and the AC voltage Vac between the photosensitive member and the photosensitive member surface. Is applied to apply a predetermined charge potential to the photoreceptor, the charging start voltage when charging the photoreceptor from the proximity type charger is V1, and when the reverse discharge is performed from the photoreceptor to the proximity type charger. Is the charging start voltage of V2 and the peak-to-peak voltage of the AC voltage Vac is V2.
pp, | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 |

【0164】そのため、時間t2で近接型帯電器と感光
体との間の印加電圧が最小になり、時間t4で印加電圧
が最大になり、再び時間t6で印加電圧が最小になるも
のとすると、時間t2〜t4と時間t4〜t6の間では
感光体の帯電電位Vsと印加電圧との電位差が帯電開始
電圧V2に一致する時間t3と、印加電圧と感光体の帯
電電位Vsとの電位差が帯電開始電圧V1に一致する時
間t5がある。
Therefore, assuming that the applied voltage between the proximity charger and the photosensitive member becomes minimum at time t2, the applied voltage becomes maximum at time t4, and the applied voltage becomes minimum again at time t6. Between the time t2 to t4 and the time t4 to t6, a time t3 when the potential difference between the charging potential Vs of the photoconductor and the applied voltage matches the charging start voltage V2, and a potential difference between the applied voltage and the charging potential Vs of the photoconductor is charged. There is a time t5 that coincides with the start voltage V1.

【0165】その結果、時間t3〜t4では、感光体の
帯電電位Vsと印加電圧との電位差が帯電開始電圧V2
を越えて感光体から近接型帯電器の方へ逆放電が起き
る。一方、時間t5〜t6では、印加電圧と感光体の帯
電電位Vsとの電位差が帯電開始電圧V1を越え感光体
の負帯電が進む。
As a result, during the period from time t3 to time t4, the potential difference between the charging potential Vs of the photosensitive member and the applied voltage becomes the charging start voltage V2.
, A reverse discharge occurs from the photoconductor toward the proximity charger. On the other hand, during time t5 to t6, the potential difference between the applied voltage and the charging potential Vs of the photoconductor exceeds the charging start voltage V1, and the negative charging of the photoconductor proceeds.

【0166】そのため、感光体表面では、時間的に見る
と、感光体の帯電と逆放電が繰り返される。その結果、
感光体の帯電ムラを小さくでき、感光体の帯電均一性を
向上させることができる。
Therefore, on the photosensitive member surface, charging and reverse discharge of the photosensitive member are repeated in terms of time. as a result,
Charge unevenness of the photoreceptor can be reduced, and charge uniformity of the photoreceptor can be improved.

【0167】また、本発明の実施形態の近接型帯電器に
おいては、感光体と接触する表面に少なくても炭素原子
を構成要素とするナノチューブが保持されている。炭素
原子を構成要素とするナノチューブは極細い繊維形状を
していることからナノチューブ先端に電界が集中し、ナ
ノチューブが比較的低い負電圧で電界放出を起こす。そ
のため、ナノチューブの直径や密集度、及び感光体と近
接型帯電器の空隙等を適切に選択することによって|V
1|<|V2|の関係を実現できる。
Further, in the proximity type charger of the embodiment of the present invention, at least a nanotube having carbon atoms as a component is held on the surface in contact with the photoreceptor. Since a nanotube containing carbon atoms as a component is in an extremely fine fiber shape, an electric field is concentrated at the tip of the nanotube, and the nanotube emits a field at a relatively low negative voltage. Therefore, by appropriately selecting the diameter and density of the nanotubes and the gap between the photoconductor and the proximity charger, | V
The relationship of 1 | <| V2 | can be realized.

【0168】また、本発明の実施形態の接触型帯電器に
おいては、感光体と接触する表面に少なくても炭素原子
を構成要素とするウイスカーが保持されている。炭素原
子を構成要素とするウイスカーは極細い繊維形状をして
いることからウイスカー先端に電界が集中し、ウイスカ
ーが比較的低い負電圧で電界放出を起こす。そのため、
ウイスカーの直径や密集度、及び感光体と近接型帯電器
の空隙等を適切に選択することによって|V1|<|V
2|の関係を実現できる。
In the contact-type charger of the embodiment of the present invention, whiskers containing at least carbon atoms are held on the surface in contact with the photosensitive member. Since whiskers containing carbon atoms as components are in the form of extremely thin fibers, an electric field is concentrated on the whisker tips, and the whiskers emit a field at a relatively low negative voltage. for that reason,
By properly selecting the diameter and density of the whiskers and the gap between the photoconductor and the proximity charger, | V1 | <| V
2 | can be realized.

【0169】また、本発明の実施形態の画像形成装置で
は、上記近接型帯電器によって感光体を帯電する工程を
含む電子写真プロセスによって画像形成を実行する。そ
のため、感光体が均一に帯電されるので、良好な画像を
出力できる。
Further, in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention, an image is formed by an electrophotographic process including a step of charging a photosensitive member by the proximity type charger. Therefore, the photosensitive member is uniformly charged, so that a good image can be output.

【0170】また、本発明の実施形態の着脱自在なプロ
セスカートリッジは、少なくとも感光体と、感光体を帯
電する帯電手段を含み、この帯電手段が上記近接型帯電
器である。そのため、このプロセスカートリッジを画像
形成装置本体に装着すると|V1|<|V2|となり、
近接型帯電器に印加する交流電圧のピーク間電圧Vpp
を以下のような電圧とすることによって感光体を均一に
帯電できる。
Further, the detachable process cartridge according to the embodiment of the present invention includes at least the photosensitive member and charging means for charging the photosensitive member, and the charging means is the above-mentioned proximity charger. Therefore, when this process cartridge is mounted on the image forming apparatus main body, | V1 | <| V2 |
The peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage applied to the proximity charger
Can be charged uniformly as described below.

【0171】Vpp≧|V2−V1| また、近接型帯電器と感光体がプロセスカートリッジに
取り込まれているので、近接型帯電器と感光体の空隙を
予め定めることができる。その結果、その空隙を調整し
なくても|V1|<|V2|の関係を実現できる。な
お、本発明は、上記実施形態に限定されるものではな
く、例えば感光体以外の記録媒体などの被帯電体を帯電
させる帯電器にも適用することができる。
Vpp ≧ | V2−V1 | Further, since the proximity charger and the photosensitive member are incorporated in the process cartridge, the gap between the proximity charger and the photosensitive member can be determined in advance. As a result, the relationship | V1 | <| V2 | can be realized without adjusting the gap. Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to, for example, a charger for charging a member to be charged such as a recording medium other than the photosensitive member.

【0172】[0172]

【発明の効果】以上のように請求項1に係る発明によれ
ば、被帯電体の帯電ムラを小さくでき、被帯電体の帯電
均一性を向上できる。請求項2に係る発明によれば、|
V1|<|V2|の関係を実現することができ、長期の
使用でも|V1|<|V2|の関係を維持できる。請求
項3に係る発明によれば、|V1|<|V2|の関係を
実現することができ、長期の使用でも|V1|<|V2
|の関係を維持できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the charging unevenness of the member to be charged can be reduced, and the charging uniformity of the member to be charged can be improved. According to the invention of claim 2, |
The relationship of V1 | <| V2 | can be realized, and the relationship of | V1 | <| V2 | can be maintained even during long-term use. According to the third aspect of the present invention, the relationship of | V1 | <| V2 | can be realized, and | V1 | <| V2 even in long-term use.
| Relationship can be maintained.

【0173】請求項4に係る発明によれば、感光体を均
一に帯電することができ、良好な画像を出力できる。請
求項5に係る発明によれば、感光体を均一に帯電させる
ことができる。請求項6に係る発明によれば、被帯電体
の帯電ムラを小さくでき、被帯電体の帯電均一性を向上
させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the photosensitive member can be uniformly charged, and a good image can be output. According to the fifth aspect of the present invention, the photoconductor can be uniformly charged. According to the invention of claim 6, it is possible to reduce charging unevenness of the member to be charged and to improve charging uniformity of the member to be charged.

【0174】請求項7に係る発明によれば、|V1|<
|V2|の関係を実現することができる。請求項8に係
る発明によれば、|V1|<|V2|の関係を実現する
ことができる。請求項9に係る発明によれば、良好な画
像を出力できる。請求項10に係る発明によれば、感光
体を均一に帯電でき、感光体との空隙を調整しなくても
|V1|<|V2|の関係を実現できる。
According to the seventh aspect of the invention, | V1 | <
| V2 | can be realized. According to the invention of claim 8, it is possible to realize the relationship | V1 | <| V2 |. According to the ninth aspect, a good image can be output. According to the tenth aspect, the photoconductor can be uniformly charged, and the relationship | V1 | <| V2 | can be realized without adjusting the gap with the photoconductor.

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

【図1】本発明の実施形態1を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing Embodiment 1 of the present invention.

【図2】同実施形態1において交流電圧Vacとして正
弦波を用いた場合に帯電ローラにかかる直流電圧Vd
c、印加電圧(Vdc+Vac)と、OPCの帯電電位
Vsの時間変化を示す特性図である。
FIG. 2 shows a DC voltage Vd applied to a charging roller when a sine wave is used as the AC voltage Vac in the first embodiment.
c is a characteristic diagram showing a change over time of the applied voltage (Vdc + Vac) and the charging potential Vs of the OPC.

【図3】同実施形態1において交流電圧Vacとして正
弦波を用いた場合における接触型帯電ローラにかかる直
流電圧Vdc、印加電圧(Vdc+Vac)とOPCの
帯電電位Vsの時間変化とOPCの見かけ上の帯電電位
Vssを示す特性図である。
FIG. 3 is a graph showing a change in DC voltage Vdc applied to a contact-type charging roller, a change in applied voltage (Vdc + Vac), a change in OPC charging potential Vs with time, and an apparent OPC in the first embodiment when a sine wave is used as AC voltage Vac. FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a charging potential Vss.

【図4】同実施形態1のシミュレーション条件Aでの直
流電圧Vdc、印加電圧(Vdc+Vac)、帯電電位
Vsの時間変化を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a temporal change of a DC voltage Vdc, an applied voltage (Vdc + Vac), and a charging potential Vs under a simulation condition A of the first embodiment.

【図5】同実施形態1のシミュレーション条件Bでの直
流電圧Vdc、印加電圧(Vdc+Vac)、帯電電位
Vsの時間変化を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a temporal change of a DC voltage Vdc, an applied voltage (Vdc + Vac), and a charging potential Vs under a simulation condition B of the first embodiment.

【図6】同実施形態1のシミュレーション条件Cでの直
流電圧Vdc、印加電圧(Vdc+Vac)、帯電電位
Vsの時間変化を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a temporal change of a DC voltage Vdc, an applied voltage (Vdc + Vac), and a charging potential Vs under a simulation condition C of the first embodiment.

【図7】同実施形態1のシミュレーション条件Dでの直
流電圧Vdc、印加電圧(Vdc+Vac)、帯電電位
Vsの時間変化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a time change of a DC voltage Vdc, an applied voltage (Vdc + Vac), and a charging potential Vs under a simulation condition D of the first embodiment.

【図8】本発明の別の実施形態2を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing another embodiment 2 of the present invention.

【図9】同実施形態2のシミュレーション条件Eでの直
流電圧Vdc、印加電圧(Vdc+Vac)、帯電電位
Vsの時間変化を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a time change of a DC voltage Vdc, an applied voltage (Vdc + Vac), and a charging potential Vs under a simulation condition E of the second embodiment.

【図10】同実施形態2のシミュレーション条件Fでの
直流電圧Vdc、印加電圧(Vdc+Vac)、帯電電
位Vsの時間変化を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a time change of a DC voltage Vdc, an applied voltage (Vdc + Vac), and a charging potential Vs under a simulation condition F of the second embodiment.

【図11】同実施形態2のシミュレーション条件Gでの
直流電圧Vdc、印加電圧(Vdc+Vac)、帯電電
位Vsの時間変化を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a time change of a DC voltage Vdc, an applied voltage (Vdc + Vac), and a charging potential Vs under a simulation condition G of the second embodiment.

【図12】本発明の別の実施形態3を示す断面図であ
る。
FIG. 12 is a sectional view showing another embodiment 3 of the present invention.

【図13】本発明の実施形態4を示す断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing Embodiment 4 of the present invention.

【図14】本発明の実施形態5を示す断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing Embodiment 5 of the present invention.

【図15】近接型帯電ローラとOPCとの間の空隙と帯
電開始電圧V2との関係を示す特性図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a gap between a proximity type charging roller and an OPC and a charging start voltage V2.

【図16】本発明の実施形態6を示す断面図である。FIG. 16 is a sectional view showing Embodiment 6 of the present invention.

【図17】ローラ帯電方式において帯電ローラと感光体
の間に直流電圧を印加した場合の感光体の帯電電位の一
例を示す特性図である。
FIG. 17 is a characteristic diagram illustrating an example of a charging potential of a photoconductor when a DC voltage is applied between a charging roller and a photoconductor in a roller charging method.

【図18】AC帯電方式の原理を説明するための図であ
る。
FIG. 18 is a diagram for explaining the principle of the AC charging system.

【図19】カーボンナノチューブを保持した接触型帯電
器の例を示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating an example of a contact-type charger holding carbon nanotubes.

【図20】カーボンナノチューブを保持した帯電ローラ
とOPCとの間の印加電圧とOPCの帯電電位の関係を
示す特性図である。
FIG. 20 is a characteristic diagram illustrating a relationship between an applied voltage between a charging roller holding carbon nanotubes and an OPC and a charging potential of the OPC.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 接触型帯電ローラ 10 カーボンナノチューブ 11 直流電源 12 交流電源 18 接触型帯電ブレード 20 カーボンウイスカー 25 接触型帯電フィルム 27 ヘテロナノチューブ 32 OPC 33、50 帯電器 34、51 露光装置 35、52 現像装置 36、53 記録紙 37、54 転写装置 38、55 除電装置 39、56 クリーニング装置 42 近接型帯電ローラ 43 カーボンナノチューブ Reference Signs List 9 contact charging roller 10 carbon nanotube 11 DC power supply 12 AC power supply 18 contact charging blade 20 carbon whisker 25 contact charging film 27 hetero nanotube 32 OPC 33, 50 charger 34, 51 exposure device 35, 52 developing device 36, 53 Recording paper 37, 54 Transfer device 38, 55 Static eliminator 39, 56 Cleaning device 42 Proximity type charging roller 43 Carbon nanotube

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 幸栄 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H200 FA18 GA16 GA23 HA02 HA13 HA22 HA28 HB12 HB14 HB22 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 LC03 LC08 MA03 MA14 MA20 MB01 MC16 NA06 NA09  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yukie Suzuki 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. HB47 HB48 LC03 LC08 MA03 MA14 MA20 MB01 MC16 NA06 NA09

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被帯電体の表面と接触し、この被帯電体と
の間に直流電圧Vdcと交流電圧Vacを重畳した振動
電圧を印加することによって前記被帯電体に所定の帯電
電位を与える接触型帯電器において、この接触型帯電器
から前記被帯電体を帯電する時の帯電開始電圧をV1、
前記被帯電体から前記接触型帯電器へ逆放電する時の帯
電開始電圧をV2、前記交流電圧Vacのピーク間電圧
をVppとしたとき、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係を満たすことを特徴とする接触型帯電器。
1. A predetermined charging potential is applied to a member to be charged by contacting the surface of the member to be charged and applying an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage Vdc and an AC voltage Vac between the member and the member to be charged. In the contact type charger, the charging start voltage when charging the charged object from the contact type charger is V1,
When the charging start voltage at the time of reverse discharge from the charged body to the contact type charger is V2 and the peak-to-peak voltage of the AC voltage Vac is Vpp, | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 | The contact type charger characterized by satisfying the following relationship.
【請求項2】請求項1記載の接触型帯電器において、前
記被帯電体と接触する表面に少なくとも炭素原子を構成
要素とするナノチューブが保持されていることを特徴と
する接触型帯電器。
2. The contact-type charger according to claim 1, wherein a nanotube having at least carbon atoms as a component is held on a surface in contact with the member to be charged.
【請求項3】請求項1記載の接触型帯電器において、前
記被帯電体と接触する表面に少なくとも炭素原子を構成
要素とするウイスカーが保持されていることを特徴とす
る接触型帯電器。
3. The contact-type charger according to claim 1, wherein a whisker having at least carbon atoms as a component is held on a surface in contact with the member to be charged.
【請求項4】帯電器によって感光体を帯電する工程を含
む電子写真プロセスによって画像形成を実行する画像形
成装置において、前記帯電器として請求項1〜3のいず
れか1つに記載の接触型帯電器を有することを特徴とす
る画像形成装置。
4. An image forming apparatus for performing image formation by an electrophotographic process including a step of charging a photoreceptor by a charger, wherein said charger is a contact-type charging device according to claim 1. An image forming apparatus comprising a container.
【請求項5】感光体を帯電する工程を含む電子写真プロ
セスを適用して画像形成を実行する画像形成装置本体に
対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、少な
くとも前記感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段を
含み、この帯電手段が請求項1〜3のいずれか1つに記
載の接触型帯電器であることを特徴とするプロセスカー
トリッジ。
5. A process cartridge detachably mountable to an image forming apparatus main body for performing image formation by applying an electrophotographic process including a step of charging a photosensitive member, wherein at least the photosensitive member and the photosensitive member are charged. A process cartridge, comprising: a charging unit that performs charging, wherein the charging unit is the contact-type charger according to claim 1.
【請求項6】被帯電体の表面と近接し、この被帯電体と
の間に直流電圧Vdcと交流電圧Vacを重畳した振動
電圧を印加することによって前記被帯電体に所定の帯電
電位を与える近接型帯電器において、この近接型帯電器
から前記被帯電体を帯電する時の帯電開始電圧をV1、
前記被帯電体から前記近接型帯電器へ逆放電する時の帯
電開始電圧をV2、前記交流電圧Vacのピーク間電圧
をVppとしたとき、 |V1|<|V2| Vpp≧|V2−V1| の関係を満たすことを特徴とする近接型帯電器。
6. A predetermined charging potential is applied to the member to be charged by applying an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage Vdc and an AC voltage Vac between the member and the member to be charged. In the proximity charger, the charging start voltage when charging the charged object from the proximity charger is V1,
When a charging start voltage when the object to be charged is reversely discharged to the proximity type charger is V2, and a peak-to-peak voltage of the AC voltage Vac is Vpp, | V1 | <| V2 | Vpp ≧ | V2-V1 | A proximity charger characterized by satisfying the following relationship:
【請求項7】請求項6記載の近接型帯電器において、前
記被帯電体と近接する表面に少なくとも炭素原子を構成
要素とするナノチューブが保持されていることを特徴と
する近接型帯電器。
7. The proximity-type charger according to claim 6, wherein a nanotube having at least carbon atoms as a component is held on a surface adjacent to the object to be charged.
【請求項8】請求項6記載の近接型帯電器において、前
記被帯電体と近接する表面に少なくとも炭素原子を構成
要素とするウイスカーが保持されていることを特徴とす
る近接型帯電器。
8. The proximity charging device according to claim 6, wherein a whisker having at least carbon atoms as a component is held on a surface adjacent to the member to be charged.
【請求項9】帯電器によって感光体を帯電する工程を含
む電子写真プロセスによって画像形成を実行する画像形
成装置において、前記帯電器として請求項6〜8のいず
れか1つに記載の近接型帯電器を有することを特徴とす
る画像形成装置。
9. An image forming apparatus for performing image formation by an electrophotographic process including a step of charging a photoreceptor by a charger, wherein said charger is a proximity-type charging device according to claim 6. An image forming apparatus comprising a container.
【請求項10】感光体を帯電する工程を含む電子写真プ
ロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置本体
に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、少
なくとも前記感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段
を含み、この帯電手段が請求項6〜8のいずれか1つに
記載の近接型帯電器であることを特徴とするプロセスカ
ートリッジ。
10. A process cartridge detachably mountable to an image forming apparatus main body for performing image formation by applying an electrophotographic process including a step of charging a photosensitive member, wherein at least the photosensitive member and the photosensitive member are charged. A process cartridge, comprising: a charging unit that performs charging, wherein the charging unit is the proximity type charging device according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008285789A (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Teijin Ltd Composite fiber composed of wholly aromatic polyamide and multilayer carbon nanotube
US10036974B2 (en) 2015-03-18 2018-07-31 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus, image forming method, and recording medium

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