JP2011203336A - Charging device, cartridge for image forming apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

Charging device, cartridge for image forming apparatus, and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2011203336A
JP2011203336A JP2010068367A JP2010068367A JP2011203336A JP 2011203336 A JP2011203336 A JP 2011203336A JP 2010068367 A JP2010068367 A JP 2010068367A JP 2010068367 A JP2010068367 A JP 2010068367A JP 2011203336 A JP2011203336 A JP 2011203336A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
image carrier
charged
charging
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010068367A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Omori
雅夫 大森
Takanori Morino
貴典 森野
Hidehiko Yamaguchi
英彦 山口
Chikao Ikeda
周穂 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2010068367A priority Critical patent/JP2011203336A/en
Publication of JP2011203336A publication Critical patent/JP2011203336A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging device capable of inhibiting salt from being formed on an image holding body, a cartridge for an image forming apparatus, and an image forming apparatus.SOLUTION: An applied voltage setting part 106 sets, in response to a result of comparison by a current comparison part 104, voltage (V) applied by a first voltage application part 90 and voltage (V) applied by a second voltage application part 92 so that current (I) to charge the image holding body 44 may agree with current (I) corresponding to target charging potential (V) of the image holding body 44 and voltage (V) to be applied to a conductive layer 78 (second electrode) may be smaller (absolute value of negative voltage may be larger) than the target charging potential (V) of the image holding body 44.

Description

本発明は、帯電装置、画像形成装置用カートリッジ、及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a charging device, an image forming apparatus cartridge, and an image forming apparatus.

画像形成装置の像保持体の帯電方式の1つとして、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電方式を用いるものがある。この方式は、被帯電体に対して非接触で帯電を行うものである。その他の帯電方式としては、半導電性の帯電ロールを像担持体に接触回転させるときに両者間に生じる微小空隙で放電を発生させ帯電処理を行う帯電ロール方式を用いるものがある。   As one of charging methods for an image carrier of an image forming apparatus, there is a method using a scorotron charging method using corona discharge. In this method, the object to be charged is charged in a non-contact manner. As another charging method, there is a method using a charging roll method in which a discharge is generated in a minute gap generated between a semiconductive charging roll and an image carrier so as to perform charging treatment.

特許文献1は、被帯電体と略平行となるようにグリッド電極を配置し、このグリッド電極に目標とする帯電電位より少し低めの電圧を印加して、グリッド電極と被帯電体の間をオゾンが発生する電界以下の電界とし、コロナ放電極とグリッド電極の間に電子倍増作用を生じる電界を発生させる電圧を印加するオゾンレス非接触帯電方法及びその装置を開示する。   In Patent Document 1, a grid electrode is arranged so as to be substantially parallel to a member to be charged, a voltage slightly lower than a target charging potential is applied to the grid electrode, and ozone is applied between the grid electrode and the member to be charged. Disclosed is an ozoneless non-contact charging method and apparatus for applying a voltage that generates an electric field that generates an electron doubling action between a corona discharge electrode and a grid electrode.

特開平7−271153号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-271153

本発明は、被帯電体上にイオン化合物である塩(えん)が形成されるのを抑制することができる帯電装置、画像形成装置用カートリッジ、及び画像形成装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a charging device, an image forming apparatus cartridge, and an image forming apparatus that can suppress the formation of a salt that is an ionic compound on an object to be charged.

請求項1に係る発明は、第1の電極と、前記第1の電極より被帯電体の近くに配置された第2の電極と、前記被帯電体の帯電電位より電位が低くなるように前記第2の電極に印加する電圧を制御する制御部と、を有する帯電装置である。   The invention according to claim 1 is characterized in that the first electrode, the second electrode disposed closer to the member to be charged than the first electrode, and the electric potential lower than the charged potential of the member to be charged. And a control unit that controls a voltage applied to the second electrode.

請求項2に係る発明は、前記第1の電極及び前記第2の電極に流れる電流を検出する電流検出手段、をさらに有し、前記制御部は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第2の電極に印加する電圧を制御する請求項1記載の帯電装置である。   The invention according to claim 2 further includes a current detection unit that detects a current flowing through the first electrode and the second electrode, and the control unit is configured based on a detection result of the detection unit. The charging device according to claim 1, wherein a voltage applied to the second electrode is controlled.

請求項3に係る発明は、前記制御部は、前記第2の電極と被帯電体の帯電電位との電位差が20V以上100V以下となるように、前記第2の電極に印加する電圧を制御する請求項1又は2記載の帯電装置である。   According to a third aspect of the present invention, the control unit controls a voltage applied to the second electrode so that a potential difference between the second electrode and the charged potential of the member to be charged is 20 V or more and 100 V or less. The charging device according to claim 1.

請求項4に係る発明は、前記第2の電極は、前記被帯電体との距離が300μm以上2mm以下となるように配置されている請求項1乃至3いずれか記載の帯電装置である。   A fourth aspect of the present invention is the charging device according to any one of the first to third aspects, wherein the second electrode is disposed such that a distance from the charged body is 300 μm or more and 2 mm or less.

請求項5に係る発明は、前記第1の電極と前記第2の電極との間に絶縁体、をさらに有し、前記第2の電極は、前記第1電極、前記絶縁体、及び当該第2電極が並ぶ第1の方向に対して開口する開口部を有し、前記絶縁体は、前記開口部と連続し当該開口部と連続する方向には開放され、前記第1の方向と垂直な第2の方向には制限された空間である領域制限部を有する請求項1乃至4いずれか記載の帯電装置である。   The invention according to claim 5 further includes an insulator between the first electrode and the second electrode, and the second electrode includes the first electrode, the insulator, and the first electrode. An opening opening in a first direction in which two electrodes are arranged, and the insulator is open in a direction continuous with the opening and continuous with the opening, and is perpendicular to the first direction. 5. The charging device according to claim 1, further comprising an area restriction unit that is a restricted space in the second direction.

請求項6に係る発明は、被帯電体としての像保持体と、前記像保持体に対し非接触で配置され、当該像保持体を帯電する請求項1乃至5いずれか記載の帯電装置と、前記帯電装置により帯電された前記像保持体上に露光により形成された潜像を、現像剤により現像する現像装置と、を有する画像形成装置用カートリッジである。   An invention according to claim 6 is an image holding member as a member to be charged, and a charging device according to any one of claims 1 to 5, which is arranged in a non-contact manner with respect to the image holding member, and charges the image holding member. And a developing device that develops a latent image formed by exposure on the image carrier charged by the charging device with a developer.

請求項7に係る発明は、被帯電体としての像保持体と、前記像保持体に対し非接触で配置され、当該像保持体を帯電する請求項1乃至5いずれか記載の帯電装置と、前記帯電装置により帯電された前記像保持体上に露光により形成された潜像を、現像剤により現像する現像装置と、前記現像装置により現像された像を記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段により前記記録媒体上に転写された像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、を有する画像形成装置である。   An invention according to claim 7 is an image carrier as a member to be charged, and a charging device according to any one of claims 1 to 5, which is arranged in a non-contact manner with respect to the image carrier and charges the image carrier. A developing device that develops a latent image formed by exposure on the image carrier charged by the charging device with a developer, a transfer unit that transfers an image developed by the developing device to a recording medium, and And an image forming apparatus having fixing means for fixing the image transferred onto the recording medium by the transferring means.

請求項1に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、被帯電体上にイオン化合物である塩(えん)が形成されるのを抑制することができる帯電装置を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a charging device capable of suppressing the formation of a salt which is an ionic compound on the object to be charged, as compared with the case where this configuration is not provided. be able to.

請求項2に係る発明によれば、請求項1又は2に係る本発明の効果に加えて、本構成を有しない場合と比較して、環境変動や被帯電体の個体差に対応して、精度よく印加する電圧を制御することができる。   According to the invention according to claim 2, in addition to the effect of the present invention according to claim 1 or 2, in comparison with the case without this configuration, in response to environmental fluctuations and individual differences of charged bodies, The voltage to be applied can be controlled with high accuracy.

請求項3に係る発明によれば、請求項1乃至3いずれかに係る本発明の効果に加えて、前記第1の電極及び前記第2の電極のうち被帯電体に近い側に配置されたいずれか一方の電位と帯電した被帯電体の帯電電位との電位差が20V以上100V以下でない場合と比較して、被帯電体を均一に帯電することができる帯電装置を提供することができる。   According to the invention according to claim 3, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 3, the first electrode and the second electrode are disposed on the side closer to the member to be charged. As compared with the case where the potential difference between one of the potentials and the charged potential of the charged object to be charged is not 20 V or more and 100 V or less, a charging device that can uniformly charge the object to be charged can be provided.

請求項4に係る発明によれば、請求項1乃至4いずれかに係る本発明の効果に加えて、前記第1の電極及び前記第2の電極のうち被帯電体に近い側に配置されたいずれか一方が、被帯電体との距離が300μm以上2mm以下となるように配置されていない場合と比較して、被帯電体を効率的に帯電しつつ、一方の極性のイオンが被帯電体側に移動するのを抑制することができる帯電装置を提供することができる。   According to the invention according to claim 4, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 4, the first electrode and the second electrode are disposed on the side closer to the member to be charged. Compared with the case where either one is not arranged so that the distance to the charged body is 300 μm or more and 2 mm or less, ions of one polarity are charged on the charged body side while charging the charged body efficiently. It is possible to provide a charging device capable of suppressing the movement of the charging device.

請求項5に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、オゾン発生量を抑制しつつ、被帯電体上にイオン化合物である塩が形成されるのを抑制することができる帯電装置を提供することができる。   According to the invention which concerns on Claim 5, compared with the case where it does not have this structure, it can suppress that the salt which is an ionic compound is formed on a to-be-charged body, suppressing ozone generation amount. A charging device can be provided.

請求項6に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、像保持体上にイオン化合物である塩が形成されるのを抑制することができる画像形成用カートリッジを提供することができる。   According to the invention of claim 6, it is possible to provide an image forming cartridge capable of suppressing the formation of a salt which is an ionic compound on the image holding member as compared with the case where this configuration is not provided. Can do.

請求項7に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、像保持体上にイオン化合物である塩が形成されるのを抑制することができる画像形成装置を提供することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of suppressing the formation of a salt which is an ionic compound on the image holding member as compared with the case where this configuration is not provided. it can.

本発明の一実施形態が適用される画像形成装置を示す側面図である。1 is a side view showing an image forming apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施形態が適用される帯電装置の断面図及びその制御構造を示す図である。1 is a cross-sectional view of a charging device to which an embodiment of the present invention is applied and a diagram illustrating a control structure thereof. 本発明の一実施形態が適用される帯電装置の下面を示す図である。It is a figure which shows the lower surface of the charging device with which one Embodiment of this invention is applied. 領域制限部で発生したプラズマ状態のイオンの動きの模式図である。It is a schematic diagram of the movement of the ion of the plasma state which generate | occur | produced in the area | region restriction | limiting part. 実施例による抵抗層の体積低効率の測定結果を示す。The measurement result of the volume low efficiency of the resistance layer by an Example is shown. 実施例による帯電電位の測定結果を示す。The measurement result of the charging potential by an Example is shown. 実施例による放電電流の測定結果を示す。The measurement result of the discharge current by an Example is shown. 実施例によるオゾン量の相対比較結果を示す。The relative comparison result of the ozone amount by an Example is shown. 実施例による表面電位の測定結果を示す。The measurement result of the surface potential by an Example is shown. 帯電電位(V)に対応する電流(I)と、差電流検出部が算出した電流(I)との関係を示す測定結果である。A current corresponding to the charging potential (V 0) (I 0) , a measured result indicating a relation between the current (I 1) of the differential current detection portion is calculated. 像保持体位置に流れる電流の計測結果を示す。The measurement result of the electric current which flows into an image carrier position is shown. 実施例による帯電ストレステストの結果を示す。The result of the charging stress test by an Example is shown.

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態としての画像形成装置10の全体構成を示す。画像形成装置10は画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12内部に像形成手段14が搭載され、この画像形成装置本体12の上部に排出部16が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall configuration of an image forming apparatus 10 as an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 10 includes an image forming apparatus main body 12, an image forming unit 14 is mounted inside the image forming apparatus main body 12, and a discharge unit 16 is provided on the upper portion of the image forming apparatus main body 12.

この画像形成装置本体12の下部に、例えば二段の給紙装置20、20が配置されている。画像形成装置本体12の下方には、さらに複数の給紙装置を追加して配置できるように構成されている。   Under the image forming apparatus main body 12, for example, two-stage sheet feeders 20 and 20 are arranged. A plurality of paper feeding devices can be additionally arranged below the image forming apparatus main body 12.

それぞれの給紙装置20は、給紙装置本体22と、記録媒体が収納される給紙カセット24とを有する。給紙カセット24の奥端近傍上部にはピックアップロ−ル26が設けられ、このピックアップロ−ル26の後方にリタードロール28が配置されていると共に、このリタードロール28に対向する位置にフィードロール30が配置されている。   Each sheet feeding device 20 includes a sheet feeding device main body 22 and a sheet feeding cassette 24 in which a recording medium is stored. A pickup roll 26 is provided in the upper part near the rear end of the paper feed cassette 24, a retard roll 28 is disposed behind the pickup roll 26, and a feed roll is provided at a position facing the retard roll 28. 30 is arranged.

搬送路32は、フィードロール30から排出口34までの記録媒体通路であり、この搬送路32は、画像形成装置本体12の裏側(図1の左側面)近傍にあって、最下端の給紙装置20から定着器36まで略鉛直に形成されている部分を有する。定着器36には、加熱ロ−ル38と加圧ロ−ル40が設けられている。搬送路32の定着器36の上流側に、転写ロ−ル42と感光体としての像保持体44が配置され、転写ロ−ル42と像保持体44の上流側に、レジストロ−ル46が配置されている。さらに、搬送路32の排出口34の近傍には排出ロ−ル48が配置されている。   The conveyance path 32 is a recording medium path from the feed roll 30 to the discharge port 34, and this conveyance path 32 is in the vicinity of the back side (the left side surface in FIG. 1) of the image forming apparatus main body 12 and feeds the bottom end. From the apparatus 20 to the fixing device 36, there is a portion formed substantially vertically. The fixing device 36 is provided with a heating roller 38 and a pressure roller 40. A transfer roller 42 and an image carrier 44 as a photosensitive member are disposed on the upstream side of the fixing device 36 in the conveyance path 32, and a registration roller 46 is provided on the upstream side of the transfer roller 42 and the image carrier 44. Is arranged. Further, a discharge roll 48 is disposed in the vicinity of the discharge port 34 of the conveyance path 32.

したがって、給紙装置20の給紙カセット24からピックアップロール26により送り出された記録媒体は、リタードロール28及びフィードロール30の協働により捌かれる。このようにして、給紙カセット24の最上位にある記録媒体が搬送路32に搬送され、レジストロール46により一時停止されタイミングを合わせ、転写ロ−ル42と像保持体44との間を通って、現像剤像が記録媒体に転写される。この転写された現像剤像が定着器36により記録媒体に定着され、排出ロール48によって排出口34から排出部16へ排出される。   Therefore, the recording medium fed from the paper feed cassette 24 of the paper feeding device 20 by the pickup roll 26 is turned off by the cooperation of the retard roll 28 and the feed roll 30. In this way, the recording medium at the top of the paper feed cassette 24 is transported to the transport path 32, temporarily stopped by the registration roll 46, and timed, and passes between the transfer roll 42 and the image carrier 44. Thus, the developer image is transferred to the recording medium. The transferred developer image is fixed on the recording medium by the fixing device 36, and is discharged from the discharge port 34 to the discharge unit 16 by the discharge roll 48.

像形成手段14は、例えば電子写真方式のもので、像保持体44と、この像保持体44を一様帯電する帯電装置52と、帯電装置52により帯電された像保持体44に光により潜像を書き込む光書込み装置54と、この光書込み装置54により形成された像保持体44の潜像を現像剤により可視化する現像装置56と、この現像装置56による現像剤像を記録媒体に転写する転写ロ−ル42と、像保持体44に残存する現像剤をクリ−ニングする例えばブレ−ドからなるクリ−ニング装置58と、転写ロ−ル42により転写された記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着器36とから構成されている。   The image forming unit 14 is, for example, of an electrophotographic type, and the image holding body 44, a charging device 52 that uniformly charges the image holding body 44, and the image holding body charged by the charging device 52 are latently exposed to light. An optical writing device 54 for writing an image, a developing device 56 for visualizing a latent image of the image carrier 44 formed by the optical writing device 54 with a developer, and a developer image by the developing device 56 is transferred to a recording medium. A transfer roller 42, a cleaning device 58 made of, for example, a blade for cleaning the developer remaining on the image carrier 44, and a developer image on the recording medium transferred by the transfer roller 42 Is fixed to the recording medium.

プロセスカ−トリッジ60は、像保持体44、帯電装置52、現像装置56及びクリ−ニング装置58を一体化したものであり、これらを一体として交換できるようになっている。このプロセスカ−トリッジ60は、排出部16を開くことにより、画像形成装置本体12から取り出すことができる。   The process cartridge 60 is obtained by integrating the image carrier 44, the charging device 52, the developing device 56, and the cleaning device 58, and these can be exchanged as a unit. The process cartridge 60 can be taken out from the image forming apparatus main body 12 by opening the discharge unit 16.

次に、帯電装置52について、詳細に説明する。
図2は、帯電装置52の断面図及びその制御構造を示し、図3は、帯電装置52の下面(像保持体44側の面)を示す。また、図4は、領域制限部82で発生したプラズマ状態のイオンの動きの模式図を示す。
Next, the charging device 52 will be described in detail.
2 shows a cross-sectional view of the charging device 52 and its control structure, and FIG. 3 shows the lower surface of the charging device 52 (the surface on the image carrier 44 side). FIG. 4 is a schematic diagram showing the movement of ions in the plasma state generated by the region limiting unit 82.

帯電装置52は、対向する像保持体44に遠い側から導電性基材72、抵抗層74、絶縁層76、及び導電層78が順に配置された構成となっている。
導電層78には開口部80が設けられており、絶縁層76には開口部80と連続する空間である領域制限部82が設けられている。領域制限部82は、像保持体44と対向する方向が開放した例えば円筒形状に構成されている。このように、領域制限部82は、開口部80と連続する方向には開放され、これと垂直な方向には制限された空間となっている。
また、抵抗層74は、高抵抗層84及び抵抗調整層86による2層構造として構成するようにしてもよい。
The charging device 52 has a configuration in which a conductive substrate 72, a resistance layer 74, an insulating layer 76, and a conductive layer 78 are arranged in this order from the side far from the opposing image carrier 44.
The conductive layer 78 is provided with an opening 80, and the insulating layer 76 is provided with a region limiting portion 82 that is a space continuous with the opening 80. The area limiting unit 82 is configured, for example, in a cylindrical shape in which the direction facing the image carrier 44 is open. As described above, the region limiting portion 82 is open in a direction continuous with the opening 80 and is a space limited in a direction perpendicular to the opening.
The resistance layer 74 may be configured as a two-layer structure including a high resistance layer 84 and a resistance adjustment layer 86.

導電性基材72(抵抗層74)及び導電層78には、それぞれに電圧を印加する第1の電圧印加部90、第2の電圧印加部92が接続されている。
導電性基材72(抵抗層74)及び導電層78に一定以上の電圧を印加すると、抵抗層74(及び導電性基材72)を第一電極、導電層78を第二電極として、抵抗層74、絶縁層76、及び導電層78で囲まれ空間的に制限された領域制限部82において放電が発生する。領域制限部82は、像保持体44と平行する方向に対し空間的に制限されているため、放電を二次元的に制限する。
The conductive substrate 72 (resistive layer 74) and the conductive layer 78 are connected to a first voltage application unit 90 and a second voltage application unit 92 that apply a voltage to each.
When a voltage of a certain level or higher is applied to the conductive base material 72 (resistance layer 74) and the conductive layer 78, the resistance layer 74 (and conductive base material 72) serves as the first electrode and the conductive layer 78 serves as the second electrode. 74, a discharge is generated in the region limiting portion 82 that is surrounded by the insulating layer 76 and the conductive layer 78 and is spatially limited. Since the region limiting unit 82 is spatially limited in the direction parallel to the image carrier 44, the region limiting unit 82 limits the discharge two-dimensionally.

本実施形態の帯電装置52(詳細なパラメータ等は後述する)の領域制限部82で発生する放電は、グロー放電と称される。グロー放電は、大気圧の100分の1程度の低気圧中で発生する持続的で均一な放電現象である。   The discharge generated in the region limiting unit 82 of the charging device 52 (detailed parameters and the like will be described later) of the present embodiment is called glow discharge. The glow discharge is a continuous and uniform discharge phenomenon that occurs in a low pressure of about 1 / 100th of the atmospheric pressure.

領域制限部82は、像保持体44と対向する方向に開放されているので、放電により生成された荷電粒子(イオン)の一部は、導電層78(第二電極)と像保持体44との間の電位差により、導電層78(第二電極)の開口部80を通過して像保持体44側に移動する。つまり、領域制限部82で発生したイオンが像保持体44に電界ドリフトすることで、この像保持体44を帯電させる構成となっている。ドリフトとは、電界によるイオンの移動を意味する。
導電層78(第二電極)は、印加される電圧によってイオンが像保持体44へ移動するための電界強度を調整し、像保持体44の帯電電位を調整する機能を同時に担う。
Since the area limiting unit 82 is opened in a direction facing the image carrier 44, some of the charged particles (ions) generated by the discharge are electrically conductive layer 78 (second electrode), the image carrier 44, and the like. Is moved to the image carrier 44 side through the opening 80 of the conductive layer 78 (second electrode). That is, the image carrier 44 is charged by ions generated in the region limiting unit 82 drifting in the electric field to the image carrier 44. Drift means the movement of ions by an electric field.
The conductive layer 78 (second electrode) simultaneously functions to adjust the electric field intensity for ions to move to the image carrier 44 by the applied voltage and to adjust the charging potential of the image carrier 44.

導電層78(第二電極)と像保持体44との間に、常時、一定方向の電位差が印加されていると、すなわちこれらの間に生じる電界の方向が一定であると、プラス又はマイナスいずれか一方の極性のイオンが像保持体44側へ移動し、他方の極性のイオンは帯電器52(導電層78)側に留まる。この場合、一方の極性のイオンのみが像保持体44側に移動するため、この像保持体44上にイオン化合物である塩(えん)が形成されにくい。
ここで、像保持体44上に形成される塩(例えばアンモニウム塩等)は、像流れ等の画像不良の原因となる。このため、像保持体44上に塩を形成しにくくすることは、画像不良の防止となる。
なお、上記のように、イオンの極性に応じてイオンの移動方向を規制することを、以下、「イオンのフィルタリング効果」と称する場合がある。
If a potential difference in a constant direction is always applied between the conductive layer 78 (second electrode) and the image carrier 44, that is, if the direction of the electric field generated between them is constant, either positive or negative One of the polar ions moves to the image carrier 44 side, and the other polar ion remains on the charger 52 (conductive layer 78) side. In this case, since only ions of one polarity move to the image carrier 44 side, a salt which is an ionic compound is not easily formed on the image carrier 44.
Here, the salt (for example, ammonium salt) formed on the image carrier 44 causes image defects such as image flow. For this reason, making it difficult to form salt on the image carrier 44 prevents image defects.
Note that, as described above, regulating the direction of ion movement according to the polarity of ions may be referred to as an “ion filtering effect” hereinafter.

図4においては、常時、導電層78(第二電極)の電圧が、像保持体44の帯電電位よりも低くなる(マイナス電圧の絶対値が大きくなる)ように設定されている場合について示している。この場合、マイナスイオンが像保持体44側へ移動し、プラスイオンは導電層78(第二電極)側に留まる。   FIG. 4 shows a case where the voltage of the conductive layer 78 (second electrode) is always set to be lower than the charged potential of the image carrier 44 (the absolute value of the negative voltage is increased). Yes. In this case, negative ions move to the image carrier 44 side, and positive ions remain on the conductive layer 78 (second electrode) side.

例えば、プラスイオンがアンモニウムイオン(NH )、マイナスイオンが硝酸イオン(NO )又はシュウ酸イオン((COO) 2−)等であるとすると、本実施形態では、硝酸アンモニウム(NHNO)やシュウ酸アンモニウム((NH(COO))等のアンモニウム塩が、像保持体44付近に形成されにくくなる構成となっている。 For example, when the positive ion is ammonium ion (NH 4 + ) and the negative ion is nitrate ion (NO 3 ) or oxalate ion ((COO) 2 2− ), in this embodiment, ammonium nitrate (NH 4 An ammonium salt such as NO 3 ) or ammonium oxalate ((NH 4 ) 2 (COO) 2 ) is difficult to be formed in the vicinity of the image carrier 44.

また、図2に示すように、導電性基材72と第1の電圧印加部90との間、及び、導電層78(第二電極)と第2の電圧印加部92との間にはそれぞれ、導電性基材72及び導電層78(第二電極)を流れる電流を検出する第1の電流検出部94、第2の電流検出部96が設けられている。具体的には、第1の電流検出部94は、導電性基材72及び導電層78(第二電極)に流れ込む電流を検出し、第2の電流検出部96は、導電性基材72及び導電層78(第二電極)から流れ出る電流を検出する。
第1の電圧印加部90及び第2の電圧印加部92は、電圧制御部100によって、導電性基材72及び導電層78(第二電極)に印加する電圧を制御される。第1の電圧印加部90及び第2の電圧印加部92は直列に接続され、この第2の電圧印加部92は接地されている。このため、第2の電圧印加部92により導電層78(第二電極)に印加される電圧は、グランドとの電位差を示す。
Moreover, as shown in FIG. 2, between the electroconductive base material 72 and the 1st voltage application part 90, and between the conductive layer 78 (2nd electrode) and the 2nd voltage application part 92, respectively. A first current detection unit 94 and a second current detection unit 96 that detect a current flowing through the conductive base material 72 and the conductive layer 78 (second electrode) are provided. Specifically, the first current detection unit 94 detects a current flowing into the conductive base material 72 and the conductive layer 78 (second electrode), and the second current detection unit 96 includes the conductive base material 72 and A current flowing out from the conductive layer 78 (second electrode) is detected.
The voltage applied to the conductive substrate 72 and the conductive layer 78 (second electrode) is controlled by the voltage control unit 100 in the first voltage application unit 90 and the second voltage application unit 92. The first voltage application unit 90 and the second voltage application unit 92 are connected in series, and the second voltage application unit 92 is grounded. For this reason, the voltage applied to the conductive layer 78 (second electrode) by the second voltage application unit 92 indicates a potential difference from the ground.

電圧制御部100は、差電流算出部102、電流比較部104、及び印加電圧設定部106によって構成される。
ここで、電荷量Qは電流Iを時間tで積分したもの「Q=∫Idt」として示される。また、電荷量Qは静電容量Cと電位Vの積「Q=CV」として示される。すなわち「Q=∫Idt=CV」の関係が成り立つ。このため、像保持体44の静電容量Cを予め算出しておくことで、目標とする像保持体44の電位(帯電電位(V))は、この像保持体44に移動する(像保持体44を帯電させる)電流(I)によって制御することができる。
The voltage control unit 100 includes a difference current calculation unit 102, a current comparison unit 104, and an applied voltage setting unit 106.
Here, the charge amount Q is shown as “Q = ∫Idt” obtained by integrating the current I with the time t. The charge amount Q is indicated as a product “Q = CV” of the capacitance C and the potential V. That is, the relationship “Q = ∫Idt = CV” is established. For this reason, by calculating the electrostatic capacitance C of the image carrier 44 in advance, the target potential (charge potential (V)) of the image carrier 44 moves to the image carrier 44 (image holding). It can be controlled by the current (I) that charges the body 44.

差電流算出部102は、第1の電流検出部94と第2の電流検出部96との電流検出結果(電流値)から、その電流値の差を算出する。この電流値の差は、像保持体44に移動した電流値、すなわち像保持体44を帯電させる電流(I)を示す。 The difference current calculation unit 102 calculates the difference between the current values from the current detection results (current values) of the first current detection unit 94 and the second current detection unit 96. This difference in current value indicates the current value moved to the image carrier 44, that is, the current (I 1 ) for charging the image carrier 44.

電流比較部104は、上述した関係に基づいて、像保持体44の目標の帯電電位(V)に対応する電流(I)と差電流算出部102が算出した電流(I)とを比較する。 Based on the relationship described above, the current comparison unit 104 calculates the current (I 0 ) corresponding to the target charging potential (V 0 ) of the image carrier 44 and the current (I 1 ) calculated by the difference current calculation unit 102. Compare.

印加電圧設定部106は、電流比較部104の比較結果を受けて、像保持体44を帯電させる電流(I)が、像保持体44の目標の帯電電位(V)に対応する電流(I)と一致し、かつ、導電層78(第二電極)に印加される電圧(V)が、像保持体44の目標の帯電電位(V)よりも小さくなる(マイナス電圧の絶対値が大きくなる)ように、第1の電圧印加部90の印加する電圧(V)及び第2の電圧印加部92の印加する電圧(V)を設定する。 The applied voltage setting unit 106 receives the comparison result of the current comparison unit 104, and the current (I 1 ) for charging the image carrier 44 corresponds to the current (V 0 ) corresponding to the target charging potential (V 0 ) of the image carrier 44. I 0 ) and the voltage (V 2 ) applied to the conductive layer 78 (second electrode) is smaller than the target charging potential (V 0 ) of the image carrier 44 (absolute negative voltage) The voltage (V 1 ) applied by the first voltage application unit 90 and the voltage (V 2 ) applied by the second voltage application unit 92 are set so that the value increases.

なお、並列に第1の電圧印加部90及び第2の電圧印加部92を接続し(すなわち、これらいずれの電圧印加部90、92を接地し)、印加電圧設定部106により、導電性基材72及び導電層78(第二電極)に印加する電圧を制御するようにしてもよい。この場合、第1の電圧印加部90により導電性基材70に印加される電圧、及び、第2の電圧印加部92により導電層78(第二電極)に印加される電圧はそれぞれ、グランドとの電位差を示す。   In addition, the first voltage application unit 90 and the second voltage application unit 92 are connected in parallel (that is, any one of these voltage application units 90 and 92 is grounded), and the applied voltage setting unit 106 allows the conductive base material to be connected. The voltage applied to 72 and the conductive layer 78 (second electrode) may be controlled. In this case, the voltage applied to the conductive substrate 70 by the first voltage application unit 90 and the voltage applied to the conductive layer 78 (second electrode) by the second voltage application unit 92 are respectively ground and The potential difference is shown.

したがって、本実施形態においては、常時、第2の電圧印加部92により導電層78(第二電極)に印加される電圧(V)が、像保持体44の目標の帯電電位(V)よりも低くなる(マイナス電圧の絶対値が大きくなる)ように設定される。なお、このように設定した場合、このように設定しない場合と比較して、像保持体44上で検出されたNH の量が1/10以下程度と少ない値となる結果が得られた。 Therefore, in this embodiment, the voltage (V 2 ) applied to the conductive layer 78 (second electrode) by the second voltage application unit 92 at all times is the target charging potential (V 0 ) of the image carrier 44. Is set to be lower (the absolute value of the negative voltage is larger). Note that, when set in this way, the amount of NH 4 + detected on the image holding member 44 was reduced to about 1/10 or less as compared with the case where it was not set in this way. .

導電層78(第二電極)に印加される電圧(V)は、像保持体44の目標の帯電電位(V)との電位差が20V以上100V以下(20≦V−V≦100)となるように設定される。
導電層78(第二電極)に印加される電圧(V)と像保持体44の帯電電位(V)の電位差が100Vより大きいと、バラツキが増大し、実用性に欠ける。
導電層78(第二電極)に印加される電圧(V)と像保持体44の帯電電位(V)の電位差が20Vより小さいと、イオンのフィルタリング効果が十分に得られず、像保持体44上に形成された塩により画像不良が生じる場合がある。
The voltage (V 2 ) applied to the conductive layer 78 (second electrode) has a potential difference of 20 V or more and 100 V or less (20 ≦ V 0 −V 2 ≦ 100) from the target charging potential (V 0 ) of the image carrier 44. ).
If the potential difference between the voltage (V 2 ) applied to the conductive layer 78 (second electrode) and the charging potential (V 0 ) of the image carrier 44 is greater than 100 V, the variation increases and the practicality is lacking.
If the potential difference between the voltage (V 2 ) applied to the conductive layer 78 (second electrode) and the charged potential (V 0 ) of the image carrier 44 is smaller than 20 V, the ion filtering effect cannot be sufficiently obtained, and the image is retained. An image defect may occur due to the salt formed on the body 44.

第1の電圧印加部90及び第2の電圧印加部92が両電極(抵抗層74(第一電極)及び導電層78(第二電極))に印加する電圧は、基本的には直流電圧である。両電極間で放電が発生するように、第1の電圧印加部90が抵抗層74(第一電極)に印加する電圧は、第2の電圧印加部92が導電層78(第二電極)に印加する電圧より例えば1.0〜1.5kV程度低い(マイナス電圧の絶対値を大きくした)値である。   The voltage applied to both electrodes (the resistance layer 74 (first electrode) and the conductive layer 78 (second electrode)) by the first voltage application unit 90 and the second voltage application unit 92 is basically a DC voltage. is there. The voltage applied by the first voltage application unit 90 to the resistance layer 74 (first electrode) is such that the second voltage application unit 92 applies to the conductive layer 78 (second electrode) so that a discharge occurs between both electrodes. For example, the value is about 1.0 to 1.5 kV lower than the applied voltage (the absolute value of the negative voltage is increased).

導電性基材72としては、例えば、ステンレス、アルミニウム、銅合金やこれらの合金やクロムやニッケルなどの表面処理を施した鉄などの金属が用いられる。   As the conductive substrate 72, for example, a metal such as stainless steel, aluminum, a copper alloy, an alloy thereof, or iron subjected to a surface treatment such as chromium or nickel is used.

抵抗層74を形成する材料としては、体積抵抗率が1×10Ωcm以上1×1010Ωcm以下の範囲にあるものが用いられる。
抵抗層74の体積抵抗率が1×1010Ωcmより大きいと、電極間での放電が不十分になりやすく、放電空間である領域制限部82で散発的な放電が発生し安定したグロー放電に至らない場合がある。
抵抗層74の体積抵抗率が1×10Ωcmより小さいと、抵抗により放電電流を制限する機能(以下、放電電流の制限効果と称す場合がある)が十分に得られずに、領域制限部82に対向する抵抗層74面内で局所的に放電が集中し、放電電流が不安定になったり過大になったりして材料の急速な劣化や抵抗層74の短絡を引き起こす場合がある。
As a material for forming the resistance layer 74, a material having a volume resistivity in the range of 1 × 10 6 Ωcm to 1 × 10 10 Ωcm is used.
If the volume resistivity of the resistance layer 74 is greater than 1 × 10 10 Ωcm, discharge between the electrodes tends to be insufficient, and sporadic discharge occurs in the region limiting portion 82 that is a discharge space, resulting in a stable glow discharge. It may not reach.
If the volume resistivity of the resistance layer 74 is smaller than 1 × 10 6 Ωcm, the function of limiting the discharge current due to the resistance (hereinafter sometimes referred to as a discharge current limiting effect) is not sufficiently obtained, and the region limiting portion In some cases, discharge concentrates locally in the surface of the resistance layer 74 facing 82, and the discharge current becomes unstable or excessive, causing rapid deterioration of the material or short-circuiting of the resistance layer 74.

抵抗層74の体積抵抗率が1×10Ωcm以上1×10Ωcm以下の範囲にある場合は、体積抵抗率が1×10Ωcm以上1×10Ωcm以下の範囲外にある場合と比較して、領域制限部82でより安定したグロー放電が持続する。 When the volume resistivity of the resistance layer 74 is in the range of 1 × 10 7 Ωcm to 1 × 10 9 Ωcm, the volume resistivity is outside the range of 1 × 10 7 Ωcm to 1 × 10 9 Ωcm In comparison, more stable glow discharge is sustained in the region limiting unit 82.

また、抵抗層74は、膜厚10μm以上の範囲で形成される。
抵抗層74の抵抗により放電電流の制限効果を得るという観点からは、抵抗層74の膜厚を薄くして抵抗率が高い材料を選定することで(体積抵抗率×抵抗層厚/単位面積)により算出される抵抗層74の抵抗値を調整してもよいが、この膜厚が10μmより小さいと、印加電圧に対する耐圧性が低くなり、放電時に抵抗層74が短絡する頻度が多くなる。
抵抗層74の膜厚が100μm以上の範囲で形成される場合、膜厚が100μm以上の範囲外である場合と比較して、絶縁耐圧が十分に得られ、高電圧印加に対する経時安定性が確保される。
Further, the resistance layer 74 is formed in a thickness range of 10 μm or more.
From the viewpoint of obtaining the effect of limiting the discharge current by the resistance of the resistance layer 74, by selecting a material having a high resistivity by reducing the thickness of the resistance layer 74 (volume resistivity × resistance layer thickness / unit area). The resistance value of the resistance layer 74 calculated by the above equation may be adjusted. However, if the film thickness is smaller than 10 μm, the withstand voltage against the applied voltage is lowered, and the frequency of the resistance layer 74 being short-circuited during discharge increases.
When the thickness of the resistance layer 74 is formed in a range of 100 μm or more, a sufficient withstand voltage can be obtained and the temporal stability against high voltage application is ensured as compared with the case where the thickness is outside the range of 100 μm or more. Is done.

抵抗層74は、上述の体積抵抗率の最適範囲1×10Ωcm以上1×10Ωcm以下と、膜厚の最適範囲100μm以上とを満たしつつ、膜厚方向の抵抗値(体積抵抗率×抵抗層厚/面積により求められる値であり、面積は直径100μmの円の面積とする)が1×10Ω以上1×1011Ω以下の範囲になるように調整すると、抵抗成分による放電電流の制限効果と膜厚が確保されたことによる経時安定性が両立される。 The resistance layer 74 satisfies the above-described optimal volume resistivity range of 1 × 10 7 Ωcm or more and 1 × 10 9 Ωcm or less and the optimal film thickness range of 100 μm or more, while the resistance value in the film thickness direction (volume resistivity × When the resistance layer thickness / area is determined so that the area is an area of a circle having a diameter of 100 μm) is 1 × 10 8 Ω or more and 1 × 10 11 Ω or less, the discharge current due to the resistance component The effect of limiting the film thickness and the stability over time due to the ensured film thickness are compatible.

抵抗層74を2層構造として放電電流の制限効果を調整する場合、例えば、上層(高抵抗層84)を体積抵抗率1×10Ωcm、膜厚30μmとして十分な放電電流の制限効果を得て、下層(抵抗調整層86)を体積抵抗率1×10Ωcm、膜厚100μmとして厚みをもたせるようにしてもよい。このように、上層(高抵抗層84)で抵抗による放電電流の制限効果を確保し、かつ、下層(抵抗調整層86)で導電性基材72からの厚みを十分に持たせ耐圧性を向上させることで、放電電流の制限効果と経時安定性が両立される。 When the resistance layer 74 has a two-layer structure and the discharge current limiting effect is adjusted, for example, the upper layer (high resistance layer 84) has a volume resistivity of 1 × 10 9 Ωcm and a film thickness of 30 μm to obtain a sufficient discharge current limiting effect. Thus, the lower layer (resistance adjustment layer 86) may have a volume resistivity of 1 × 10 7 Ωcm and a film thickness of 100 μm. Thus, the upper layer (high resistance layer 84) secures the effect of limiting the discharge current due to resistance, and the lower layer (resistance adjustment layer 86) has sufficient thickness from the conductive substrate 72 to improve pressure resistance. By doing so, both the effect of limiting the discharge current and the stability over time are achieved.

抵抗層74としては、樹脂材料やゴム材料に、導電粒子あるいは半導電性粒子を分散したものが用いられる。例えば、樹脂材料としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、エチレン樹脂、あるいはこれらの合成樹脂などが使われる。ゴム材料としては、エチレン−プロピレンゴム、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、クロロプレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、フロロシリコ−ンゴム、エチレンオキシドゴム、あるいはこれらを発砲させた発泡材や、これらを混合させた混合基材が用いられる。   As the resistance layer 74, a resin material or a rubber material in which conductive particles or semiconductive particles are dispersed is used. For example, as a resin material, polyester resin, acrylic resin, melamine resin, epoxy resin, urethane resin, silicon resin, urea resin, polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, styrene resin, ethylene resin, or a synthetic resin thereof. used. Rubber materials include ethylene-propylene rubber, polybutadiene, natural rubber, polyisobutylene, chloroprene rubber, silicone rubber, urethane rubber, epichlorohydrin rubber, fluorosilicone rubber, ethylene oxide rubber, foamed materials obtained by firing them, or a mixture of these. A mixed base material is used.

導電粒子あるいは半導電性粒子としては、カ−ボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ZnO−Al、SnO−Sb、In−SnO、ZnO−TiO、MgO−Al、FeO−TiO、TiO、SnO、Sb、In、ZnO、MgO等の金属酸化物や、第4級アンモニウム塩等のイオン性化合物等、あるいはこれらの材料を単独又は2種以上混合したものが用いられる。 Examples of the conductive particles or semiconductive particles include carbon black, zinc, aluminum, copper, iron, nickel, chromium, titanium, and other metals, ZnO—Al 2 O 3 , SnO 2 —Sb 2 O 3 , In 2 O. 3 -SnO 2, ZnO-TiO 2 , MgO-Al 2 O 3, FeO-TiO 2, TiO 2, SnO 2, Sb 2 O 3, in 2 O 3, ZnO, and metal oxides such as MgO, 4th An ionic compound such as a quaternary ammonium salt, or a mixture of these materials alone or in combination of two or more thereof is used.

その他、抵抗層74としては、樹脂やゴムなどの有機材料に限らず、ガラス中に導電粒子を分散させた半導電性ガラスや、アルミ多孔質陽極酸化膜等で構成してもよい。   In addition, the resistance layer 74 is not limited to an organic material such as resin or rubber, but may be composed of semiconductive glass in which conductive particles are dispersed in glass, an aluminum porous anodic oxide film, or the like.

放電空間を制限する領域制限部82の構造は、絶縁層76及び導電層78(第二電極)を貫く穴径と、絶縁層76の膜厚により決定される。
領域制限部82は、穴径4μm以上200μm以下の範囲内で形成される。ここで穴径は、導電性基材72、抵抗層74、絶縁層76、及び導電層78が並ぶ方向に対して垂直な方向の領域制限部82の長さ(直径)である。
The structure of the region limiting portion 82 that limits the discharge space is determined by the diameter of the hole that penetrates the insulating layer 76 and the conductive layer 78 (second electrode) and the film thickness of the insulating layer 76.
The region limiting portion 82 is formed within a range of a hole diameter of 4 μm or more and 200 μm or less. Here, the hole diameter is the length (diameter) of the region limiting portion 82 in the direction perpendicular to the direction in which the conductive base material 72, the resistance layer 74, the insulating layer 76, and the conductive layer 78 are arranged.

穴径が200μmより大きいと、導電層78(第二電極)の開口部80の縁(へり)やその周辺部の電界強度が、領域制限部82内の空間の中心部の電界強度よりも数倍以上大きくなることが一般的な静電場解析計算により求められる。領域制限部82内の電界分布が不均一になり開口部80の周辺部に放電が集中すると、その結果、放電が不安定になりオゾン発生量が増加したり、抵抗層74が短絡したりする場合がある。
穴径が200μm以下であると、等電位面がほぼ絶縁体に平行と近似できる程度で形成され、領域制限部82内の電界分布が均一になり、領域制限部82全域にわたって安定してグロー放電が発生しやすくなる。
When the hole diameter is larger than 200 μm, the electric field strength at the edge (edge) of the opening 80 of the conductive layer 78 (second electrode) and its peripheral portion is several times larger than the electric field strength at the center of the space in the region limiting portion 82. It is required by general electrostatic field analysis calculation to be larger than twice. If the electric field distribution in the region limiting portion 82 becomes non-uniform and the discharge concentrates on the periphery of the opening 80, the discharge becomes unstable and the amount of ozone generated increases or the resistance layer 74 is short-circuited. There is a case.
When the hole diameter is 200 μm or less, the equipotential surface is formed so as to be approximately parallel to the insulator, the electric field distribution in the region limiting portion 82 becomes uniform, and the glow discharge is stably performed over the entire region limiting portion 82. Is likely to occur.

穴径が4μmより小さいと、1つの領域制限部82あたりの放電発生量が小さくなる。このため、より効率的に像保持体44を目標の電位に帯電するには、穴径を4μm以上とするのがよい。   When the hole diameter is smaller than 4 μm, the amount of discharge generated per one area limiting portion 82 is reduced. For this reason, in order to more efficiently charge the image carrier 44 to a target potential, the hole diameter is preferably set to 4 μm or more.

領域制限部82の穴径が50μm以上150μm以下の範囲にある場合は、穴径が50μm以上150μm以下の範囲外である場合と比較して、領域制限部82全域にわたって効率よく均一な放電が発生する。   When the hole diameter of the area restricting portion 82 is in the range of 50 μm or more and 150 μm or less, uniform discharge is generated efficiently over the entire area restricting portion 82 compared to the case where the hole diameter is outside the range of 50 μm or more and 150 μm or less. To do.

絶縁層76を形成する材料としては有機材料・無機材料に限らず、体積抵抗率が1×1012Ωcm以上の固体材料である場合、体積抵抗率が1×1012Ωcmより小さい場合と比較して、高電圧印加時の両電極(抵抗層74及び導電層78)間の絶縁性に優れ、領域制限部82の形状を経時により変形させることなく安定して保持する。 The material for forming the insulating layer 76 is not limited to an organic material / inorganic material, but a solid material having a volume resistivity of 1 × 10 12 Ωcm or more is compared with a case where the volume resistivity is smaller than 1 × 10 12 Ωcm. Thus, the insulation between both electrodes (the resistance layer 74 and the conductive layer 78) when a high voltage is applied is excellent, and the shape of the region limiting portion 82 is stably held without being deformed over time.

絶縁層76は、膜厚4μm以上200μm以下の範囲内で形成される。本実施形態においては、領域制限部82が絶縁層76を貫通するように設けられているので、絶縁層76の膜厚は、両電極(抵抗層74及び導電層78)間の距離、つまり放電距離を制限する。すなわち、絶縁層76の膜厚が、導電性基材72、抵抗層74、絶縁層76、及び導電層78が並ぶ方向の領域制限部82の長さとなる。   The insulating layer 76 is formed within a thickness range of 4 μm to 200 μm. In this embodiment, since the region limiting portion 82 is provided so as to penetrate the insulating layer 76, the film thickness of the insulating layer 76 is the distance between both electrodes (the resistance layer 74 and the conductive layer 78), that is, the discharge. Limit the distance. That is, the thickness of the insulating layer 76 is the length of the region limiting portion 82 in the direction in which the conductive base material 72, the resistance layer 74, the insulating layer 76, and the conductive layer 78 are arranged.

絶縁層76の膜厚を200μm以下として放電距離を短くすると、放電の局所的な集中と急激な放電電流の増加が抑制され、グロー放電を持続しやすくなる。
絶縁層76の膜厚を4μm以上として、空気中の電子の平均自由工程(0.1μm程度)よりも十分大きな放電距離にすると、領域制限部82内での電離回数が確保され放電が持続しやすくなる。
When the thickness of the insulating layer 76 is 200 μm or less and the discharge distance is shortened, local concentration of discharge and rapid increase in discharge current are suppressed, and glow discharge is easily maintained.
If the thickness of the insulating layer 76 is set to 4 μm or more and the discharge distance is sufficiently larger than the mean free path (about 0.1 μm) of electrons in the air, the number of ionizations in the region limiting portion 82 is secured and the discharge is sustained. It becomes easy.

また、空気中・大気圧下における平行平板間の放電開始電圧を定義するパッシェンの法則によれば、空隙が4μm程度のときに放電開始電圧が最小値となり、空隙がそれより狭くなると放電開始電圧が上昇する。このことから、絶縁層76の膜厚が4μmより小さくなると放電が発生しにくくなることが示唆される。   Further, according to Paschen's law that defines the discharge start voltage between parallel flat plates in air and atmospheric pressure, the discharge start voltage becomes the minimum value when the gap is about 4 μm, and the discharge start voltage when the gap becomes narrower than that. Rises. This suggests that discharge is less likely to occur when the thickness of the insulating layer 76 is less than 4 μm.

絶縁層76の膜厚が50μm以上150μm以下の範囲にある場合は、膜厚が50μm以上150μm以下の範囲外にある場合と比較して、高電圧印加に対する電極間の絶縁性や均一な放電がより安定に維持される。   When the film thickness of the insulating layer 76 is in the range of 50 μm or more and 150 μm or less, compared to the case where the film thickness is outside the range of 50 μm or more and 150 μm or less, the insulation between electrodes and uniform discharge with respect to high voltage application is achieved. It is kept more stable.

導電層78(第二電極)を形成する材料としては、体積抵抗率が0.1Ωcm以下のものが用いられる。   As a material for forming the conductive layer 78 (second electrode), a material having a volume resistivity of 0.1 Ωcm or less is used.

導電層78(第二電極)は、膜厚1μm以上50μm以下の範囲内で形成される。
導電層78(第二電極)の膜厚が50μmより大きいと、開口部80から像保持体44への荷電粒子の取り出し効率が十分に上がらない。
導電層78(第二電極)の膜厚が1μmより小さいと、電極が放電時の通電により破断しやすい。
The conductive layer 78 (second electrode) is formed in a thickness range of 1 μm to 50 μm.
If the thickness of the conductive layer 78 (second electrode) is larger than 50 μm, the extraction efficiency of charged particles from the opening 80 to the image carrier 44 is not sufficiently increased.
When the film thickness of the conductive layer 78 (second electrode) is smaller than 1 μm, the electrode is easily broken by energization during discharge.

導電層78(第二電極)の材料としては、放電ガスで汚れにくい金属が用いられる。例えば、タングステン、モリブデン、カ−ボン、白金、銅、アルミニウムなどの金属材料や、これらの金属に金メッキなどの表面処理を施した材料が用いられる。   As the material of the conductive layer 78 (second electrode), a metal that is difficult to get dirty with the discharge gas is used. For example, metal materials such as tungsten, molybdenum, carbon, platinum, copper, and aluminum, and materials obtained by performing surface treatment such as gold plating on these metals are used.

帯電装置52は、電界による荷電粒子の移動(ドリフト)により像保持体44を帯電させるため、像保持体44と近い側に配置されている導電層78(第二電極)と像保持体44間で放電が発生しない距離が維持される位置に配置される。
具体的には、帯電装置52の導電層78(第二電極)が、像保持体44と最も近接する距離(最近接距離)で300μm以上2mm以下となるように配置されている。
The charging device 52 charges the image carrier 44 by the movement (drift) of charged particles due to an electric field, and therefore, between the conductive layer 78 (second electrode) disposed on the side close to the image carrier 44 and the image carrier 44. It is arranged at a position where a distance where no discharge occurs is maintained.
Specifically, the conductive layer 78 (second electrode) of the charging device 52 is disposed so as to be 300 μm or more and 2 mm or less at the closest distance (closest distance) to the image carrier 44.

導電層78(第二電極)と像保持体44間の最近接距離が2mmより大きいと、帯電効率が悪くなる。
導電層78(第二電極)と像保持体44間の最近接距離が300μmより小さいと、導電層78(第二電極)と像保持体44間で放電が発生しやすくなり、像保持体44に負荷が生じる。例えば、目標とする像保持体44の帯電電位「−700V」に対して、抵抗層74(第一電極)に「−2kV」、導電層78(第二電極)に「−750V」を印加した場合、最近接距離が300μmより小さいと、パッシェンの法則による放電開始電圧の推計によれば、抵抗層74(第一電極)から導電層78(第二電極)を通り越して像保持体44への放電が発生する可能性がある。
また、導電層78(第二電極)と像保持体44間の最近接距離が300μmより小さいと、像保持体44が帯電して導電層78(第二電極)との電位差が小さくなる領域において、イオンのフィルタリング効果が十分に得られず、像保持体44付近に形成された塩により画像不良が生じる場合がある。
If the closest distance between the conductive layer 78 (second electrode) and the image carrier 44 is larger than 2 mm, the charging efficiency is deteriorated.
When the closest distance between the conductive layer 78 (second electrode) and the image carrier 44 is smaller than 300 μm, discharge easily occurs between the conductive layer 78 (second electrode) and the image carrier 44, and the image carrier 44. Load. For example, “−2 kV” is applied to the resistance layer 74 (first electrode) and “−750 V” is applied to the conductive layer 78 (second electrode) with respect to the target charged potential “−700 V” of the image carrier 44. In this case, if the closest distance is less than 300 μm, according to the estimation of the discharge start voltage according to Paschen's law, the resistance layer 74 (first electrode) passes through the conductive layer 78 (second electrode) to the image carrier 44. Discharge may occur.
In the region where the closest distance between the conductive layer 78 (second electrode) and the image carrier 44 is smaller than 300 μm, the image carrier 44 is charged and the potential difference with the conductive layer 78 (second electrode) becomes small. In some cases, the ion filtering effect is not sufficiently obtained, and a salt formed in the vicinity of the image carrier 44 may cause an image defect.

以下、実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
導電性基材72としてステンレス(SUS)を用い、抵抗層74にはポリイミド樹脂にカーボンを分散させた体積抵抗率3×10Ωcm、膜厚150μmの材料を用いる。
図5は、抵抗層74に用いた材料の体積抵抗率を高抵抗率計ハイレスターIP(MCP−HT260)とHRSプローブを用いて250V印加、1分間の条件で測定した結果である。最大10%程度の誤差はあるが、概ね体積抵抗率3×10Ωcm程度で推移している。これらの材料を導電性基材72上に形成する。
Hereinafter, although an example is described, the present invention is not limited to this.
Stainless steel (SUS) is used as the conductive base material 72, and a material having a volume resistivity of 3 × 10 8 Ωcm and a film thickness of 150 μm in which carbon is dispersed in a polyimide resin is used for the resistance layer 74.
FIG. 5 is a result of measuring the volume resistivity of the material used for the resistance layer 74 under the condition of applying a voltage of 250 V for 1 minute using a high resistivity meter Hi-Lester IP (MCP-HT260) and an HRS probe. Although there is an error of about 10% at the maximum, the volume resistivity is about 3 × 10 8 Ωcm. These materials are formed on the conductive substrate 72.

絶縁層76には、膜厚100μmのガラスエポキシ材を用い、この絶縁層76上に膜厚18μmの銅箔を金メッキして導電層78(第二電極)を積層する。絶縁層76及び導電層78(第二電極)には、両者を貫通する穴径100μmの円筒形状の領域制限部82が形成されている。   A glass epoxy material with a film thickness of 100 μm is used for the insulating layer 76, and a conductive layer 78 (second electrode) is laminated on the insulating layer 76 by gold plating a copper foil with a film thickness of 18 μm. The insulating layer 76 and the conductive layer 78 (second electrode) are formed with a cylindrical region limiting portion 82 having a hole diameter of 100 μm penetrating both.

絶縁層76及び導電層78を抵抗層74上に密着させて固定することで、電極が構成される。隣り合う領域制限部82間の像保持体44軸方向の距離A(図3参照)は、領域制限部82から像保持体44上へ電界により移動した荷電粒子で電位に筋状のむらが発生せず均一になるように、少なくとも像保持体44と導電層78(第二電極)間の距離と同程度か、それ以下とする。回転方向の列数は、プロセス速度に応じて必要とされる帯電能力が確保できる列数に調整する。   The insulating layer 76 and the conductive layer 78 are fixed on the resistance layer 74 so that the electrode is formed. The distance A (see FIG. 3) between the adjacent region limiting portions 82 in the axial direction of the image holding member 44 is that the charged particles moved by the electric field from the region limiting portion 82 onto the image holding member 44 cause streaky irregularities in the potential. The distance between the image carrier 44 and the conductive layer 78 (second electrode) is at least equal to or less than the distance so as to be uniform. The number of columns in the rotation direction is adjusted to the number of columns that can ensure the required charging capability according to the process speed.

本実施例においては、放電空間である領域制限部82は、像保持体44の軸方向に対して平行に300μm間隔、すなわち400μmピッチ(穴径と隣り合う領域制限部82の間隔を足した長さ(図3において示す距離B))で列状に、帯電に必要な幅だけ形成されている。帯電能力を向上させるため、像保持体44回転方向に同様の列が5列、750μm間隔で配置された構成となっている。   In the present embodiment, the region limiting portion 82 which is a discharge space is parallel to the axial direction of the image carrier 44, and is a distance of 300 μm, that is, a pitch of 400 μm (a length obtained by adding a space between the hole limiting and adjacent region limiting portions 82). (Distance B shown in FIG. 3)), a width necessary for charging is formed in a row. In order to improve the charging ability, five similar rows are arranged at intervals of 750 μm in the rotation direction of the image carrier 44.

上記のような構成の実施例において、目標とする像保持体44の帯電電位を「−720V」として、導電性基材72に「−2.2kV」、導電層78(第二電極)に目標の帯電電位よりも低い(マイナス電圧の絶対値が大きい)「−800V」の直流電圧を印加して、Φ30mmの像保持体44をプロセス速度120mm/secで回転させた場合の像保持体44の帯電電位(図6)と、導電性基材72と導電層78(第二電極)間に流れる放電電流(図7)をグラフに示す。   In the embodiment having the above-described configuration, the charged potential of the target image carrier 44 is set to “−720 V”, “−2.2 kV” is set to the conductive substrate 72, and the target is set to the conductive layer 78 (second electrode). Of the image carrier 44 when a DC voltage of “−800 V” lower than the charging potential of (−the absolute value of the negative voltage is large) is applied and the image carrier 44 of Φ30 mm is rotated at a process speed of 120 mm / sec. The charging potential (FIG. 6) and the discharge current (FIG. 7) flowing between the conductive substrate 72 and the conductive layer 78 (second electrode) are shown in the graph.

像保持体44の回転周期780msの期間で、帯電電位のむらはΔ10V以下程度で安定しており、像保持体44は目標の帯電電位「−720V」に帯電されている。放電電流は、像保持体44軸方向の帯電幅5cmあたり60μA程度になっている。帯電幅5cmの範囲に領域制限部82は約630個((帯電幅5cm/ピッチ400μm)×5列)あるので、領域制限部82の1つあたりの放電電流は0.1μA程度と微小になる。このとき、導電性基材72と導電層78(第二電極)間に印加する電圧の差を小さくし、帯電能力を維持できる範囲で放電電流を可能なかぎり小さくするように設定する。放電電流の増加に伴ってオゾン発生量は増加するため、放電電流を小さくすると、オゾン発生量が低減される。   In the period of 780 ms of the rotation period of the image carrier 44, the unevenness of the charged potential is stable at about Δ10 V or less, and the image carrier 44 is charged to the target charging potential “−720 V”. The discharge current is about 60 μA per 5 cm charge width in the axial direction of the image carrier 44. Since there are about 630 area limiting portions 82 ((charging width 5 cm / pitch 400 μm) × 5 rows) in the range of the charging width 5 cm, the discharge current per area limiting portion 82 is as small as about 0.1 μA. . At this time, the difference in voltage applied between the conductive substrate 72 and the conductive layer 78 (second electrode) is reduced, and the discharge current is set to be as small as possible within a range where the charging capability can be maintained. As the discharge current increases, the amount of ozone generation increases. Therefore, when the discharge current is reduced, the amount of ozone generation is reduced.

図8は、上記帯電条件において、本実施例構成及びスコロトロンの各方式を用いた場合に発生するオゾン量を相対比較した結果を示す。これらはともに、非接触型の帯電方式である。
連続帯電10分後のオゾン検出量がほぼ飽和した時点で比較すると、本実施例のオゾン発生量は、スコロトロンの少なくとも1/10以下程度となった。なお、スコロトロンを用いた帯電方式では、通常、オゾンフィルターなどの手段を用いてオゾン量を制御している。
参考までに、同図には、像保持体44と接触する接触型の帯電手段である帯電ロールを用いた場合のオゾン量を示している。
FIG. 8 shows the result of a relative comparison of the amount of ozone generated when the configuration of this example and each of the scorotron systems are used under the above charging conditions. Both of these are non-contact charging methods.
When the ozone detection amount after 10 minutes of continuous charging was almost saturated, the ozone generation amount of this example was at least about 1/10 or less of the scorotron. In the charging method using the scorotron, the ozone amount is usually controlled using means such as an ozone filter.
For reference, the figure shows the amount of ozone when a charging roll, which is a contact-type charging means that contacts the image carrier 44, is used.

図9は、上記構成で抵抗層74(第一電極)と導電層78(第二電極)に印加する電圧を変化させた場合の、像保持体44の1周平均の表面電位(帯電電位)の変動を示す。
抵抗層74(第一電極)と導電層78(第二電極)の印加電圧の差を1.4kVに保持した条件(例1:第一電極=−2.2kV・第二電極=−0.8kV、例2:第一電極=−1.9kV・第二電極=−0.5kV)、つまり両電極間で放電が十分に発生している場合には、導電層78(第二電極)に印加する電圧と像保持体44の帯電電位は対応している。具体的には、導電層78(第二電極)が増大すると、これに伴って、像保持体44の帯電電位も増大する。
このため、電極間で生成された荷電粒子が、導電層78(第二電極)と像保持体44間の電界により移動して、像保持体44が帯電していることが示される。
FIG. 9 shows an average surface potential (charging potential) of the image carrier 44 when the voltage applied to the resistance layer 74 (first electrode) and the conductive layer 78 (second electrode) is changed in the above configuration. Shows fluctuations.
Conditions in which the difference in applied voltage between the resistance layer 74 (first electrode) and the conductive layer 78 (second electrode) is maintained at 1.4 kV (Example 1: first electrode = −2.2 kV, second electrode = −0. 8 kV, Example 2: first electrode = -1.9 kV, second electrode = -0.5 kV), that is, when a sufficient discharge is generated between both electrodes, the conductive layer 78 (second electrode) The applied voltage and the charging potential of the image carrier 44 correspond to each other. Specifically, when the conductive layer 78 (second electrode) increases, the charged potential of the image carrier 44 also increases accordingly.
For this reason, it is shown that the charged particles generated between the electrodes move due to the electric field between the conductive layer 78 (second electrode) and the image carrier 44, and the image carrier 44 is charged.

これに対して、抵抗層74(第一電極)と導電層78(第二電極)の印加電圧の差を0.9kVに保持した条件(例1:第一電極=−1.7kV・第二電極=−0.8kV、例2:第一電極=−1.4kV・第二電極=−0.5kV)、つまり両電極間で放電がほとんど発生していない場合には、像保持体44を帯電するのに必要な荷電粒子が生成されず、像保持体44が帯電されていない。   In contrast, the condition in which the difference in applied voltage between the resistance layer 74 (first electrode) and the conductive layer 78 (second electrode) is maintained at 0.9 kV (Example 1: first electrode = −1.7 kV · second) Electrode = −0.8 kV, Example 2: first electrode = −1.4 kV, second electrode = −0.5 kV), that is, when almost no discharge is generated between both electrodes, the image carrier 44 is Charged particles necessary for charging are not generated, and the image carrier 44 is not charged.

このように、抵抗層74(第一電極)と導電層78(第二電極)の両電極間の放電で像保持体44を帯電するのに十分な荷電粒子が生成される場合には、導電層78(第二電極)に印加する電圧を制御することによって、像保持体44の帯電電位が制御される。   As described above, when charged particles sufficient to charge the image carrier 44 are generated by the discharge between the resistance layer 74 (first electrode) and the conductive layer 78 (second electrode), the conductive layer By controlling the voltage applied to the layer 78 (second electrode), the charging potential of the image carrier 44 is controlled.

図10は、図9で抵抗層74(第一電極)と導電層78(第二電極)の印加電圧の差を1.4kVに保持した時の、帯電電位(V)とそれに対応する電流(I)と差電流検出部102が算出した電流(I)の関係を示す。
電流(I)は帯電電位(V)に帯電する時の理論値であり、以下の帯電条件から算出している。
・ プロセス速度120mm/sec、
・ 感光体膜厚29μm、
・ 感光体比誘電率3.2、
・ 帯電幅5cm
図10の結果は、予め算出した電流(I)に電流(I)が一致するように、かつ帯電電位(V)が第2電極の電圧よりも低くなるように、第2電極と第1電極の電圧差を1.4kVに維持しつつ、第2電極の印加電圧を制御した時の結果である。電流(I)と電流(I)のプロットがほぼ一致しており、ねらい通りの制御が実施できている。
FIG. 10 shows the charging potential (V 0 ) and the corresponding current when the difference in applied voltage between the resistance layer 74 (first electrode) and the conductive layer 78 (second electrode) is kept at 1.4 kV in FIG. The relationship between (I 0 ) and the current (I 1 ) calculated by the differential current detector 102 is shown.
The current (I 0 ) is a theoretical value when charging to the charging potential (V 0 ), and is calculated from the following charging conditions.
・ Process speed 120mm / sec,
-Photoconductor film thickness 29μm,
-Photoconductor relative dielectric constant 3.2,
・ Charge width 5cm
The result of FIG. 10 shows that the second electrode and the second electrode are set so that the current (I 1 ) matches the previously calculated current (I 0 ) and the charging potential (V 0 ) is lower than the voltage of the second electrode. This is a result when the applied voltage of the second electrode is controlled while maintaining the voltage difference of the first electrode at 1.4 kV. The plots of the current (I 0 ) and the current (I 1 ) are almost the same, and the control as intended can be performed.

図11は、上記帯電条件において、像保持体44に代えてこの像保持体44の位置にΦ1mmの計測電極を配置して、帯電装置52と計測電極に電位差を与えた場合の、計測電極に流れる電流を計測した結果を示す。
図11に示すように、計測電極の検出電流は、帯電装置52と計測電極との距離(電極間距離)、及び、帯電装置52と計測電極との電位差、に比例している。このため、帯電装置52で発生した荷電粒子が、帯電装置52と計測電極との電位差によりドリフトして、計測電極で観測されていることが示される。
したがって、像保持体44(計測電極)と帯電装置52との間では、放電が発生していない、すなわち像保持体44が電極となって放電が発生しているのではないといえる。
FIG. 11 shows a measurement electrode when a measurement electrode having a diameter of 1 mm is arranged at the position of the image carrier 44 instead of the image carrier 44 and a potential difference is applied between the charging device 52 and the measurement electrode. The result of measuring the flowing current is shown.
As shown in FIG. 11, the detection current of the measurement electrode is proportional to the distance between the charging device 52 and the measurement electrode (distance between the electrodes) and the potential difference between the charging device 52 and the measurement electrode. For this reason, it is shown that the charged particles generated in the charging device 52 drift due to the potential difference between the charging device 52 and the measurement electrode and are observed on the measurement electrode.
Accordingly, it can be said that no discharge is generated between the image carrier 44 (measurement electrode) and the charging device 52, that is, the image carrier 44 is an electrode and no discharge is generated.

図12は、帯電ストレステストの結果を示す。
参考までに、本実施例構成と帯電ロール方式を用いてそれぞれ像担持体の帯電と除電のみを繰り返す帯電ストレステストを行い、帯電ストレステストをした各像担持体を使用して画像形成装置で温度28℃、湿度80%の条件下でプリントしたサンプルの像流れ発生度を示す。本実施例構成で帯電テストを行った像担持体の像流れ発生度は、図11に示すように、帯電ロール方式と比較して大幅に低減されるという結果が得られた。
なお、帯電ストレステストの条件は以下のとおりである。
・ 帯電電位−700V、
・ プロセス速度120mm/sec、
・ 電圧印加期間500回転
また、帯電ロールには以下に示す交流成分に直流成分を重畳した電圧を印加した。
・ 周波数950Hz、
・ 直流電圧=−720V、
・ 交流電圧(ピーク間電圧)=1850V:帯電電位が飽和する交流電圧値の1.25倍
FIG. 12 shows the result of the charging stress test.
For reference, a charging stress test is performed by repeating only charging and discharging of the image carrier using the configuration of the present embodiment and the charging roll method, respectively, and each image carrier subjected to the charging stress test is used for the temperature in the image forming apparatus. The image flow occurrence rate of a sample printed at 28 ° C. and a humidity of 80% is shown. As shown in FIG. 11, the result that the image carrier occurrence rate of the image carrier subjected to the charging test in the configuration of the present embodiment is significantly reduced as compared with the charging roll method.
The conditions for the charging stress test are as follows.
・ Charging potential -700V,
・ Process speed 120mm / sec,
-Voltage application period 500 rotations In addition, a voltage obtained by superimposing a DC component on the AC component shown below was applied to the charging roll.
・ Frequency 950Hz,
DC voltage = -720V,
AC voltage (peak-to-peak voltage) = 1850V: 1.25 times the AC voltage value at which the charging potential is saturated

帯電ストレステストで使用した像担持体は、接地された円筒のアルミニウム上に下引き層、感光層、電荷輸送層の順に積層された有機感光体である。下引き層は厚さ15μmで帯電特性維持機能を、感光層は厚さ1μm以下で800nm程度波長の光に対し電荷発生機能を、電荷輸送層は厚さ29μmで感光層において発生した電荷(ホール)を感光体表面方向に輸送する機能を、それぞれ担っている。   The image carrier used in the charging stress test is an organic photoreceptor in which an undercoat layer, a photosensitive layer, and a charge transport layer are laminated in this order on a grounded cylindrical aluminum. The undercoat layer has a thickness of 15 μm and functions to maintain charging characteristics, the photosensitive layer has a thickness of 1 μm or less and has a charge generation function for light having a wavelength of about 800 nm, and the charge transport layer has a thickness of 29 μm and charges generated in the photosensitive layer (holes). ) Are transported in the direction of the photoreceptor surface.

また、今回の帯電ストレステストの実験装置は、像担持体を回転する機能、帯電機能(本実施例または帯電ロール)、及び、除電機能(除電ランプ)のみで構成され、クリーニングブレードを備えていない構成になっている。帯電ストレステストを実施した像担持体を使用し、画像形成装置で像流れ度を確認することで帯電器が像担持体に与える帯電ストレスの影響を加速して確認している。   In addition, the experimental device for the charging stress test this time is composed of only the function of rotating the image carrier, the charging function (this embodiment or charging roll), and the charge eliminating function (charge eliminating lamp), and does not include a cleaning blade. It is configured. An image carrier that has been subjected to a charging stress test is used, and an image forming apparatus is used to confirm the image flow rate, thereby accelerating and confirming the influence of the charging stress exerted on the image carrier by the charger.

上記実施形態においては、常時、第2の電圧印加部92により導電層78(第二電極)に印加される電圧(V)を、像保持体44の帯電電位(V)よりも低くなる(マイナス電圧の絶対値が大きくなる)ように設定する構成について説明したが、これに限らず反対に、常時、導電層78(第二電極)に印加される電圧(V)を、帯電電位(V)よりも高くなる(マイナス電圧の絶対値が小さくなる)ように設定するようにしてもよい。
このように、常時、電界が一定方向となるように設定することで、プラス又はマイナスいずれか一方のイオンのみが、像保持体44側に移動し得る構成となる。
In the above embodiment, the voltage (V 2 ) applied to the conductive layer 78 (second electrode) by the second voltage application unit 92 is always lower than the charging potential (V 0 ) of the image carrier 44. Although the configuration in which the negative voltage is set to be large has been described, the voltage (V 2 ) that is always applied to the conductive layer 78 (second electrode) is not limited to this, and the charged potential. (V 0) is higher than may be set (minus the absolute value of the voltage is small.) as.
In this way, by always setting the electric field to be in a certain direction, only either positive or negative ions can move to the image carrier 44 side.

以上、画像形成装置に本発明の帯電装置を適用した例を説明したが、本発明の帯電装置の適用はこれにかぎられるものではなく、以下に例示する用途にも適用可能である。
・ 電子デバイスの製造工程等で、デバイスの帯電による静電気破壊が起きないように帯電した電荷と逆極性電荷を与えて中和するための、除電処理
・ 固体材料の表面改質処理(例えば親水化処理や疎水化処理など)
・ 食品加工や医療分野での殺菌・滅菌処理
The example in which the charging device of the present invention is applied to the image forming apparatus has been described above. However, the application of the charging device of the present invention is not limited to this, and can be applied to the uses exemplified below.
・ In the manufacturing process of electronic devices, etc., neutralization by applying a charge opposite to the charged charge to neutralize the device so that electrostatic breakdown due to charging of the device does not occur. ・ Surface modification treatment of solid materials (for example, hydrophilization) Treatment and hydrophobic treatment)
・ Sterilization and sterilization in food processing and medical fields

10 画像形成装置
12 画像形成装置本体
14 像形成手段
20 給紙装置
32 搬送路
36 定着器
44 像保持体
52 帯電装置
56 現像装置
72 導電性基材
74 抵抗層
76 絶縁層
78 導電層
80 開口部
82 領域制限部
84 高抵抗層
86 抵抗調整層
90 第1の電圧印加部
92 第2の電圧印加部
94 第1の電流検出部
96 第2の電流検出部
100 電圧制御部
102 差電流算出部
104 電流比較部
106 印加電圧設定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 12 Image forming apparatus main body 14 Image forming means 20 Paper feed apparatus 32 Conveying path 36 Fixing device 44 Image holding body 52 Charging apparatus 56 Developing apparatus 72 Conductive base material 74 Resistive layer 76 Insulating layer 78 Conductive layer 80 Opening 82 region limiting unit 84 high resistance layer 86 resistance adjustment layer 90 first voltage application unit 92 second voltage application unit 94 first current detection unit 96 second current detection unit 100 voltage control unit 102 differential current calculation unit 104 Current comparison unit 106 Applied voltage setting unit

Claims (7)

第1の電極と、
前記第1の電極より被帯電体の近くに配置された第2の電極と、
前記被帯電体の帯電電位より電位が低くなるように前記第2の電極に印加する電圧を制御する制御部と、
を有する帯電装置。
A first electrode;
A second electrode disposed closer to the member to be charged than the first electrode;
A control unit that controls a voltage applied to the second electrode so that the potential is lower than a charging potential of the object to be charged;
A charging device.
前記第1の電極及び前記第2の電極に流れる電流を検出する電流検出手段、
をさらに有し、
前記制御部は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第2の電極に印加する電圧を制御する請求項1記載の帯電装置。
Current detection means for detecting a current flowing through the first electrode and the second electrode;
Further comprising
The charging device according to claim 1, wherein the control unit controls a voltage applied to the second electrode based on a detection result of the detection unit.
前記制御部は、前記第2の電極と被帯電体の帯電電位との電位差が20V以上100V以下となるように、前記第2の電極に印加する電圧を制御する請求項1又は2記載の帯電装置。   3. The charging according to claim 1, wherein the control unit controls a voltage applied to the second electrode so that a potential difference between the second electrode and a charged potential of the charged body is 20 V or more and 100 V or less. apparatus. 前記第2の電極は、前記被帯電体との距離が300μm以上2mm以下となるように配置されている請求項1乃至3いずれか記載の帯電装置。   4. The charging device according to claim 1, wherein the second electrode is disposed such that a distance from the object to be charged is 300 μm or more and 2 mm or less. 5. 前記第1の電極と前記第2の電極との間に絶縁体、
をさらに有し、
前記第2の電極は、前記第1電極、前記絶縁体、及び当該第2電極が並ぶ第1の方向に対して開口する開口部を有し、
前記絶縁体は、前記開口部と連続し当該開口部と連続する方向には開放され、前記第1の方向と垂直な第2の方向には制限された空間である領域制限部を有する請求項1乃至4いずれか記載の帯電装置。
An insulator between the first electrode and the second electrode;
Further comprising
The second electrode has an opening that opens to a first direction in which the first electrode, the insulator, and the second electrode are arranged,
The insulator includes a region limiting portion that is a space continuous with the opening and open in a direction continuous with the opening and limited in a second direction perpendicular to the first direction. The charging device according to any one of 1 to 4.
被帯電体としての像保持体と、
前記像保持体に対し非接触で配置され、当該像保持体を帯電する請求項1乃至5いずれか記載の帯電装置と、
前記帯電装置により帯電された前記像保持体上に露光により形成された潜像を、現像剤により現像する現像装置と、
を有する画像形成装置用カートリッジ。
An image carrier as a member to be charged;
The charging device according to any one of claims 1 to 5, wherein the charging device is disposed in a non-contact manner with respect to the image carrier and charges the image carrier.
A developing device for developing a latent image formed by exposure on the image carrier charged by the charging device with a developer;
A cartridge for an image forming apparatus.
被帯電体としての像保持体と、
前記像保持体に対し非接触で配置され、当該像保持体を帯電する請求項1乃至5いずれか記載の帯電装置と、
前記帯電装置により帯電された前記像保持体上に露光により形成された潜像を、現像剤により現像する現像装置と、
前記現像装置により現像された像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段により前記記録媒体上に転写された像を当該記録媒体に定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置。
An image carrier as a member to be charged;
The charging device according to any one of claims 1 to 5, wherein the charging device is disposed in a non-contact manner with respect to the image carrier and charges the image carrier.
A developing device for developing a latent image formed by exposure on the image carrier charged by the charging device with a developer;
Transfer means for transferring an image developed by the developing device to a recording medium;
Fixing means for fixing the image transferred on the recording medium by the transfer means to the recording medium;
An image forming apparatus.
JP2010068367A 2010-03-24 2010-03-24 Charging device, cartridge for image forming apparatus, and image forming apparatus Pending JP2011203336A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010068367A JP2011203336A (en) 2010-03-24 2010-03-24 Charging device, cartridge for image forming apparatus, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010068367A JP2011203336A (en) 2010-03-24 2010-03-24 Charging device, cartridge for image forming apparatus, and image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011203336A true JP2011203336A (en) 2011-10-13

Family

ID=44880077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010068367A Pending JP2011203336A (en) 2010-03-24 2010-03-24 Charging device, cartridge for image forming apparatus, and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011203336A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7764298B2 (en) Ion generating element, with independent heating electrode, and charging device and image forming apparatus using ion generating element
WO2014062153A1 (en) Charge roller for electrographic printer
US7801464B2 (en) Ion generating device with a discharge electrode on a dielectric body coated by a protective layer made of metal
JP4378398B2 (en) Charging device and image forming apparatus
US8055157B2 (en) Ion generating element, charging device and image forming apparatus
JP5545592B2 (en) Charging device, cartridge for image forming apparatus, and image forming apparatus
US10359728B2 (en) Image forming apparatus
JP2011203336A (en) Charging device, cartridge for image forming apparatus, and image forming apparatus
US7778561B2 (en) Charging device for charging charge receiving material, image forming apparatus including the same, control method of the charging device and computer-readable storage medium recording control program for the charging device
US8744316B2 (en) Charged particle generator, charging device, and image forming apparatus
US8588652B2 (en) Charged particle generator, charging device, and image forming apparatus
JP3817165B2 (en) Defect inspection equipment
US20240142889A1 (en) Image forming apparatus
JP4678173B2 (en) Toner current detection device and toner current detection method
CN102681397A (en) Charging device, box for image forming device and image forming device
JP2001257054A (en) Electrification device
JP3484935B2 (en) Charging device and image forming apparatus using the same
JP2020003681A (en) Electrophotographic device
JP6044081B2 (en) Charging device and image forming apparatus
JP2015121750A (en) Electron emission device, charging device with the electron emission device, image formation apparatus with the electron emission device, and method of controlling the electron emission device
JP2009009862A (en) Ion generating element, charging device, and image forming device
JPH07295329A (en) Contact type electrostatic charging device
JP3572872B2 (en) Charging method
JP2003316129A (en) Image forming device
JPH09325579A (en) Electrostatic charger