JP3475970B2 - Charging device and image forming apparatus having the same - Google Patents

Charging device and image forming apparatus having the same

Info

Publication number
JP3475970B2
JP3475970B2 JP09768194A JP9768194A JP3475970B2 JP 3475970 B2 JP3475970 B2 JP 3475970B2 JP 09768194 A JP09768194 A JP 09768194A JP 9768194 A JP9768194 A JP 9768194A JP 3475970 B2 JP3475970 B2 JP 3475970B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
charging
charged
charging device
region
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09768194A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07306567A (en
Inventor
英次 志村
岳彦 岡村
一 栗原
昭彦 池上
高志 ▲浜▼
研二郎 吉岡
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP09768194A priority Critical patent/JP3475970B2/en
Publication of JPH07306567A publication Critical patent/JPH07306567A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3475970B2 publication Critical patent/JP3475970B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プリンター、ビデオプ
リンター、ファクシミリ、複写機、ディスプレー等の画
像形成装置に関し、特にこの装置に使用する帯電装置に
関する。更に詳しくは、外部から電圧を印加した帯電用
部材を被帯電体に接触させて被帯電体面の帯電処理もし
くは除電処理を行なう帯電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a video printer, a facsimile, a copying machine and a display, and more particularly to a charging device used for this apparatus. More specifically, the present invention relates to a charging device that performs a charging process or a charge removing process on a surface of an object to be charged by contacting an object to be charged with a charging member to which a voltage is applied from the outside.

【0002】[0002]

【従来の技術】以降、被帯電体として感光体を用い電子
写真方式により画像形成を行う画像形成装置に使用され
る帯電装置を例にして説明する。
2. Description of the Related Art A charging device used in an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic method using a photoconductor as a member to be charged will be described below as an example.

【0003】外部から電圧を印加した帯電用部材を被帯
電体に接触させて被帯電体面の帯電処理を行なう帯電装
置は、帯電用部材を被帯電体である感光体表面に接触さ
せることで、帯電用部材と感光体との接触箇所近傍に空
隙(つまり、放電ギャップ)を作り、この空隙で生じる
放電現象により、感光体を帯電させるものである。この
帯電装置は、コロナ帯電装置に比べ、電源の低圧化が図
れる、オゾン発生量が極めて少ない等の利点があるた
め、注目され、実用化されている。
In a charging device for charging the surface of a member to be charged by contacting the member to be charged with a voltage applied from the outside with the member to be charged, the member for charging is brought into contact with the surface of the photosensitive member as the member to be charged. A gap (that is, a discharge gap) is formed in the vicinity of the contact portion between the charging member and the photoconductor, and the photoconductor is charged by the discharge phenomenon generated in the gap. This charging device has attracted attention and has been put to practical use because it has advantages such as a lower power supply voltage and an extremely small amount of ozone generated as compared with a corona charging device.

【0004】ここで、帯電用部材としては、特開昭55
−29837号公報に開示されるような導電性繊維ブラ
シ、特開昭56−132356号公報に開示されるよう
な導電性弾性ローラ、特公平2−14701号公報に開
示されるような導電性ブレードがあった。
Here, as a charging member, Japanese Patent Laid-Open No. 55-55
-29837, a conductive fiber brush as disclosed in JP-A-56-132356, a conductive elastic roller as disclosed in JP-A-56-132356, and a conductive blade as disclosed in JP-B-2-14701. was there.

【0005】さらに、近年、可撓性を有するフィルムを
帯電用部材として用いた帯電装置が提案されていた。
Further, in recent years, a charging device using a flexible film as a charging member has been proposed.

【0006】特開平4−86681号公報には、可撓性
を有するフィルム(明細書中にはシートと記載されてい
る)の両端を支持し、弛み部の中央を感光体に接触させ
る構成の帯電装置が開示されていた。また、USP51
92974号には、可撓性を有するフィルムの一端を支
持し、自由端部を感光体に接触させる構成の帯電装置が
開示されていた。また、USP5243387号には、
回転可能なローラの回りに、ローラ径より内径の大きい
チューブをかぶせ、チューブの感光体から遠い側をロー
ラに押し当て、弛み部を感光体に接触させる構成の帯電
装置が開示されていた。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-86681 discloses a structure in which both ends of a flexible film (described as a sheet in the specification) are supported and the center of the slack portion is brought into contact with the photoconductor. A charging device has been disclosed. Also, USP51
No. 92974 discloses a charging device having a structure in which one end of a flexible film is supported and a free end is brought into contact with a photoconductor. In addition, in USP 5243387,
A charging device has been disclosed in which a tube having an inner diameter larger than the roller diameter is covered around a rotatable roller, the side of the tube farther from the photoconductor is pressed against the roller, and the slack portion is brought into contact with the photoconductor.

【0007】また、均一帯電性を確保するために、帯電
用部材の表面粗さを規定した特許が出願されていた。例
えば、特開昭56−132356号公報に、導電性弾性
ローラの表面粗さと帯電ムラとの関係が開示されてい
た。USP5008706号においては、帯電用部材と
感光体との表面粗さの関係を規定していた。特開平2−
198468号公報においては、帯電用部材の最大粗さ
の範囲を規定していた。
Further, in order to ensure uniform charging property, a patent has been filed which defines the surface roughness of the charging member. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-132356 discloses the relationship between the surface roughness of a conductive elastic roller and uneven charging. In U.S. Pat. No. 5,008,706, the relationship of surface roughness between the charging member and the photoconductor is specified. JP-A-2-
In 198468, the maximum roughness range of the charging member is specified.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平4−
86681号公報に開示される帯電装置は、帯電用部材
と感光体との接触状態がフィルムの弛み方によって決定
されるため、不確実である。接触状態が不確実であるた
め、接触箇所近傍に形成される放電ギャップも不確実で
ありかつ安定しない。従って帯電の均一性が得られない
といった課題があった。さらに、フィルムの接触状態が
不確実であるため、フィルムが感光体を叩いて、帯電音
が発生するといった課題があった。
However, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
The charging device disclosed in Japanese Patent No. 86681 is uncertain because the contact state between the charging member and the photoconductor is determined by how the film is loosened. Since the contact state is uncertain, the discharge gap formed near the contact location is also uncertain and unstable. Therefore, there is a problem that the uniformity of charging cannot be obtained. Further, since the contact state of the film is uncertain, there is a problem that the film hits the photoconductor to generate a charging sound.

【0009】また、USP5243387号に開示され
る帯電装置も、帯電用部材と感光体との接触状態がチュ
ーブの弛み方によって決定されるため、不確実である。
従って帯電の均一性が得られないといった課題があっ
た。さらに、構成が複雑であるといった課題もあった。
Further, the charging device disclosed in US Pat. No. 5,243,387 is also uncertain because the contact state between the charging member and the photosensitive member is determined by how the tube is loosened.
Therefore, there is a problem that the uniformity of charging cannot be obtained. Further, there is a problem that the configuration is complicated.

【0010】さらに、USP5192974号に開示さ
れる帯電装置は、フィルムの自由端の稜線がわずかに変
形したり、また、稜線の精度がでていないと、フィルム
と感光体との接触が不均一になる。その結果、接触箇所
近傍に形成される放電ギャップも不均一になりかつ安定
性に乏しい。従って帯電の均一性が得られないといった
課題があった。
Further, in the charging device disclosed in US Pat. No. 5,192,974, the ridgeline at the free end of the film is slightly deformed, and if the ridgeline is not accurate, the contact between the film and the photoconductor becomes uneven. Become. As a result, the discharge gap formed in the vicinity of the contact portion also becomes non-uniform and poor in stability. Therefore, there is a problem that the uniformity of charging cannot be obtained.

【0011】なお、特開平4−86681号公報には、
帯電用部材と被帯電体の背面側の導電体層間には電界が
発生して電気的な力が生じることは述べられている。と
ころが、この公報では、交流電圧重畳時の振動あるいは
騒音の発生原因としてその電気的な力を捉えているのみ
で、積極的に圧接力として使用する発想はなかった。
Incidentally, Japanese Patent Laid-Open No. 4-86681 discloses that
It is described that an electric field is generated between the charging member and the conductor layer on the back side of the member to be charged to generate an electric force. However, in this publication, only the electric force is grasped as the cause of the vibration or noise when the AC voltage is superposed, and there is no idea that the electric force is positively used as the pressure contact force.

【0012】そこで、本発明は、これら課題を解決する
ものであって、その目的は、帯電用部材と感光体との接
触箇所近傍に形成される放電ギャップを確実にかつ均一
に維持することが可能な帯電装置を提供することにあ
る。
Therefore, the present invention solves these problems, and an object thereof is to reliably and uniformly maintain the discharge gap formed in the vicinity of the contact portion between the charging member and the photosensitive member. An object of the present invention is to provide a possible charging device.

【0013】また、他の目的は、感光体あるいは帯電用
部材を摩擦劣化させ難く、安定的にかつ信頼性の高い帯
電処理を行うことが可能な帯電装置を提供することにあ
る。また、他の目的は、クリーニングブレードをすり抜
けたトナーやトナー外添剤や紙粉等の異物が、帯電用部
材と感光体との接触箇所近傍に滞留し難い帯電装置を提
供することにある。
Another object of the present invention is to provide a charging device which is resistant to frictional deterioration of the photosensitive member or the charging member and which can perform stable and highly reliable charging processing. Another object of the present invention is to provide a charging device in which foreign matter such as toner, toner external additive, and paper dust that has slipped through the cleaning blade is less likely to stay near the contact portion between the charging member and the photoconductor.

【0014】さらに、他の目的は、安定性・信頼性に優
れた帯電装置を備え、高品質の画像を得ることが出来る
画像形成装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus equipped with a charging device having excellent stability and reliability and capable of obtaining a high quality image.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項1の発明の帯電装置は、外部より電圧が印
加された帯電用部材を被帯電体に接触させて帯電処理を
行う帯電装置において、前記帯電用部材が、可撓性を有
するフィルムの両端を支持部材で固定支持された構成で
あり、電圧が供給された状態で前記フィルムと前記被帯
電体との接触領域より前記被帯電体の移動方向の下流側
の前記フィルムの曲率半径が、前記接触領域より前記被
帯電体の移動方向の上流側の曲率半径よりも小さくなる
ようなフィルム形状を取り、前記フィルムの固定端間の
距離をL1、前記フィルムの曲線上で前記フィルムの最
大距離を与える長さをL4とした場合、L1<L4であ
り、L1が、0≦L1≦1(mm)であることを特徴と
する。また、請求項2の発明の帯電装置は、フィルム形
状が、涙滴に似た形状であることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the charging device according to the invention of claim 1 performs a charging process by bringing a charging member to which a voltage is applied from the outside into contact with a member to be charged. In the charging device, the charging member is a structure in which both ends of a flexible film are fixedly supported by support members, and the voltage is applied to the charging region from the contact region between the film and the charged body. The radius of curvature of the film on the downstream side in the moving direction of the charged body is smaller than the radius of curvature on the upstream side in the moving direction of the charged body from the contact area, and the fixed end of the film is formed. When the distance between them is L1 and the length on the curve of the film that gives the maximum distance of the film is L4, L1 <L4, and L1 is 0 ≦ L1 ≦ 1 (mm). To do. Further, the charging device of the invention of claim 2 is characterized in that the film shape is similar to a teardrop.

【0016】更に、請求項3の発明の帯電装置は、フィ
ルムの曲げモーメントMが、 M≧0.002(kg・mm)であり、ただし、 Mは、M=w・t3・E/(12・ρ) w:有効帯電幅(mm) t:フィルム厚み(mm) E:フィルムのヤング率(kg/mm2) ρ:フィルムと被帯電体の接触領域の下流側のフィルム
の曲率半径であることを特徴とする。
Further, in the charging device of the third aspect of the invention, the bending moment M of the film is M ≧ 0.002 (kg · mm), where M is M = w · t 3 · E / ( 12 · ρ) w: Effective charging width (mm) t: Film thickness (mm) E: Young's modulus of the film (kg / mm 2 ) ρ: Radius of curvature of the film downstream of the contact area between the film and the charged body It is characterized by being.

【0017】更に、請求項4の発明の帯電装置は、フィ
ルムが、少なくとも、ナイロン系樹脂、ポリエチレン系
樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウ
レタン系樹脂、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイ
ド共重合系ゴムから選ばれる物質を構成要素として含む
ことを特徴とする。
Furthermore, in the charging device according to the invention of claim 4, the film is selected from at least nylon resin, polyethylene resin, olefin resin, polyester resin, polyurethane resin, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber. It is characterized in that it contains a substance as a constituent.

【0018】更に、請求項5の発明の帯電装置は、フィ
ルムの抵抗値Rが、3×105(Ω)≦R≦1×10
8(Ω)であることを特徴とする。更に、請求項6の発
明の帯電装置は、フィルムの抵抗値Rが、1×10
6(Ω)≦R≦3×107(Ω)であることを特徴とす
る。更に、請求項7の発明の画像形成装置は、請求項1
〜6のいずれか一つに記載の帯電装置を備えたことを特
徴とする。
Further, in the charging device of the invention of claim 5, the resistance value R of the film is 3 × 10 5 (Ω) ≦ R ≦ 1 × 10.
It is characterized in that it is 8 (Ω). Further, in the charging device according to the invention of claim 6, the resistance value R of the film is 1 × 10.
It is characterized in that 6 (Ω) ≦ R ≦ 3 × 10 7 (Ω). Further, the image forming apparatus of the invention of claim 7 is the image forming apparatus of claim 1.
It is characterized by comprising the charging device according to any one of to.

【0019】[0019]

【作用】本発明の帯電装置による作用は以下の通りであ
る。
The operation of the charging device of the present invention is as follows.

【0020】まず、請求項1ないし6記載の発明におい
ては、被帯電体との接触部の下流側の曲率を上流側より
も小さくすることにより、被帯電体の回転や電圧印加に
よっても帯電用部材の形状が変形しにくいので、この結
果、帯電用部材と被帯電体との接触箇所近傍に形成され
る放電ギャップを確実にかつ均一に維持することが可能
となる。従って、被帯電体あるいは帯電用部材を摩擦劣
化させ難く、安定的にかつ信頼性の高い帯電処理を行う
ことが可能な帯電装置を提供することが可能になった。
First, in the invention according to claims 1 to 6, the curvature on the downstream side of the contact portion with the member to be charged is made smaller than that on the upstream side so that the charging member can be charged even when the member to be rotated or voltage is applied. Since the shape of the member is not easily deformed, as a result, it becomes possible to reliably and uniformly maintain the discharge gap formed in the vicinity of the contact portion between the charging member and the body to be charged. Therefore, it is possible to provide a charging device that is unlikely to cause frictional deterioration of the body to be charged or the charging member and that can perform stable and highly reliable charging processing.

【0021】[0021]

【0022】請求項2記載の発明においては、帯電用部
材の形状を具体的に規定することにより、一層の安定性
を図ったものである。
According to the second aspect of the invention, the shape of the charging member is specifically defined to further improve the stability.

【0023】請求項3記載の発明においては、帯電用部
材の性質(曲げモーメント、曲げこわさ、厚み、ヤング
率)を所定の範囲に設定することにより、帯電用部材の
変形防止やより一層安定した接触を図ることができる。
According to the third aspect of the present invention, by setting the properties (bending moment, bending stiffness, thickness, Young's modulus) of the charging member within a predetermined range, it is possible to prevent deformation of the charging member and to make it more stable. Contact can be made.

【0024】請求項5、6記載の発明においては、帯電
用部材の抵抗値を所定の範囲内に設定することにより、
安定した帯電処理を行い優れた品質の画像を形成するこ
とができる。これは電荷注入による過帯電や帯電不足を
起こさないようにするための条件を示したものである。
特に抵抗値範囲を1×106Ω〜3×107Ωの範囲内に
設定することにより、帯電が主にPaschenの放電
によって行われるためきわめて安定した帯電処理を行う
ことができる。
According to the present invention, the resistance value of the charging member is set within a predetermined range.
An image of excellent quality can be formed by performing stable charging processing. This shows conditions for preventing overcharge and insufficient charge due to charge injection.
In particular, by setting the resistance value range within the range of 1 × 10 6 Ω to 3 × 10 7 Ω, charging is performed mainly by Paschen's discharge, so that extremely stable charging processing can be performed.

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【0028】請求項7記載の発明においては、安定性・
信頼性に優れた帯電装置を備えることにより、過帯電や
帯電不足や帯電むらなどがないため、高品質の画像を得
ることができる。
In the invention according to claim 7, stability
By providing a highly reliable charging device, there is no overcharge, insufficient charge, or uneven charge, so that a high-quality image can be obtained.

【0029】[0029]

【実施例】以下図面に基づいて、本発明について詳細に
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0030】(実施例1)図1は、本発明に係わる帯電
装置の実施形態を示す概略断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a charging device according to the present invention.

【0031】図1(a)は帯電用部材の概略断面図であ
る。帯電用部材101は、可撓性を有するフィルム10
2の両端を支持部材103〜105で支持、固定し、フ
ィルム102の支持されていない側を鉛直下向きに向け
た状態で示されている。フィルム102は、固定端S
1、S2から下向きに撓み部を形成する。この撓み部
は、図に示すように、固定端間の距離(固定端S1とS
2の直線距離)を短くすると、曲げに対する反発力によ
って涙滴に似た形状を描く。
FIG. 1A is a schematic sectional view of the charging member. The charging member 101 is a flexible film 10
Both ends of No. 2 are supported and fixed by the support members 103 to 105, and the unsupported side of the film 102 is directed vertically downward. The film 102 has a fixed end S
A flexible portion is formed downward from S1 and S2. As shown in the figure, this bending portion has a distance between the fixed ends (fixed ends S1 and S2).
When the straight line distance of 2) is shortened, the shape resembling a tear drop is drawn by the repulsive force against bending.

【0032】図1(a)に示す帯電用部材101を、被
帯電体110に、フィルム102の支持されていない側
を被帯電体110の回転方向(図中矢印)の下流側に向
く形で接触させた状態が同図(b)である。図に示すよ
うに、フィルム102は涙滴に似た形状を示す。そし
て、フィルム102は接触領域Nで被帯電体110に接
触し、その領域Nの被帯電体110の回転方向に対し上
流側の領域P1のフィルム102の曲率半径よりも、下
流側の領域P2のフィルム102の曲率半径の方が小さ
くなる。このようにフィルム102を被帯電体110に
接触させる構成が本発明の典型的な形態例である。
The charging member 101 shown in FIG. 1 (a) is formed so that the side not supported by the film to be charged 110 is directed to the downstream side in the rotating direction of the film to be charged 110 (arrow in the figure). The contacted state is shown in FIG. As shown, the film 102 exhibits a teardrop-like shape. Then, the film 102 contacts the charged body 110 in the contact region N, and the film 102 in the region P2 on the downstream side of the radius of curvature of the film 102 in the region P1 on the upstream side in the rotation direction of the charged body 110 in the region N. The radius of curvature of the film 102 is smaller. Such a configuration in which the film 102 is brought into contact with the member 110 to be charged is a typical example of the present invention.

【0033】次に、このような帯電用部材を被帯電体で
ある感光体の接触させ帯電処理を行った例について説明
する。
Next, an example in which such a charging member is brought into contact with a photosensitive member which is a member to be charged and a charging process is performed will be described.

【0034】図1(b)において、被帯電体110は、
導電性基体111上に下引き層112、感光層113が
この順に形成された構成である。図示しない駆動手段に
よって矢印方向に回転可能に構成されている。一方、帯
電装置100は、帯電用部材101の支持部材104が
電源106と接続される。そして、被帯電体110を矢
印方向に移動させ、と同時に、電源106から電圧を帯
電用部材101に供給すると、被帯電体110は帯電処
理される。
In FIG. 1B, the charged body 110 is
The undercoat layer 112 and the photosensitive layer 113 are formed in this order on the conductive substrate 111. It is configured to be rotatable in the direction of the arrow by a driving unit (not shown). On the other hand, in the charging device 100, the support member 104 of the charging member 101 is connected to the power source 106. Then, when the charged body 110 is moved in the direction of the arrow and at the same time a voltage is supplied from the power supply 106 to the charging member 101, the charged body 110 is charged.

【0035】ここで、被帯電体110を線速度30(m
m/s)で回転駆動しつつ、電源106により帯電用部
材101に直流電圧Vaを供給して、帯電処理直後の被
帯電体110の表面電位Vsを測定した。但し、表面電
位測定と帯電処理の間には図示しない除電手段によって
表面電位Vsの初期化を行っている。なお、使用した被
帯電体110の感光層113は、負帯電用機能分離型有
機感光層であり、比誘電率3.3、厚み20(μm)で
ある。
Here, the charged member 110 is moved at a linear velocity of 30 (m).
While rotating at m / s), a DC voltage Va was supplied to the charging member 101 by the power supply 106, and the surface potential Vs of the charged body 110 immediately after the charging process was measured. However, the surface potential Vs is initialized between the surface potential measurement and the charging process by a discharging means (not shown). The photosensitive layer 113 of the member to be charged 110 used was a function-separated organic photosensitive layer for negative charging, and had a relative dielectric constant of 3.3 and a thickness of 20 (μm).

【0036】フィルム102の形状は、帯電処理を行っ
ても、図1(b)に示す形状を維持していた。つまり、
被帯電体110の回転、電圧印加を行っても、フィルム
102の形状は変化しなかった。
The shape of the film 102 maintained the shape shown in FIG. 1 (b) even after the charging treatment. That is,
The shape of the film 102 did not change even when the charged body 110 was rotated and a voltage was applied.

【0037】供給した電圧Vaと得られた表面電位Vs
との関係を図2に示す。同図において、横軸は帯電用部
材101に印加した電圧Vaを、縦軸は表面電位Vsを
示す。図中、○印は、測定点を示し、実線は、測定点を
結んだ線である。結果から、0(V)>Va>−565
(V)の範囲では、被帯電体110は帯電処理されな
い。つまり、帯電開始電圧Vthは、−565(V)で
ある。Vaの絶対値が565(V)以上の領域では、グ
ラフは傾き1の直線となる。つまり、被帯電体110の
表面電位Vs(V)は、 Vs=0 0>Va>−565 Vs=Va+565 −565≧Va となる。これは図3を用いて以下のように説明できる。
The supplied voltage Va and the obtained surface potential Vs
The relationship with is shown in FIG. In the figure, the horizontal axis represents the voltage Va applied to the charging member 101, and the vertical axis represents the surface potential Vs. In the figure, a circle indicates a measurement point, and a solid line is a line connecting the measurement points. From the results, 0 (V)>Va> -565
In the range of (V), the charged body 110 is not charged. That is, the charging start voltage Vth is −565 (V). In the region where the absolute value of Va is 565 (V) or more, the graph is a straight line with a slope of 1. That is, the surface potential Vs (V) of the charged body 110 is Vs = 0 0>Va> −565 Vs = Va + 565 −565 ≧ Va. This can be explained as follows using FIG.

【0038】図3は、Paschen曲線と、空隙距離
gに対する空隙電圧Vgとの関係曲線とを示す図であ
る。同図において、横軸は被帯電体と帯電用部材との空
隙距離gを、縦軸は空隙電圧Vgもしくは破壊電圧Vb
を示す。曲線131(実線で示す)は、空隙距離gによ
って決まる破壊電圧Vbを示す、Paschenの曲線
である。曲線132(一点鎖線で示す)は、被帯電体と
帯電用部材の電位差が比較的大きい場合における、空隙
距離gと空隙電圧Vgとの関係曲線であり、曲線133
(破線で示す)は放電が起こる限界の電位差が空隙に存
在する場合の空隙距離gと空隙電圧Vgとの関係曲線で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a Paschen curve and a relationship curve of the air gap voltage Vg with respect to the air gap distance g. In the figure, the horizontal axis represents the gap distance g between the member to be charged and the charging member, and the vertical axis represents the void voltage Vg or breakdown voltage Vb.
Indicates. A curve 131 (shown by a solid line) is a Paschen's curve showing the breakdown voltage Vb determined by the air gap distance g. A curve 132 (shown by an alternate long and short dash line) is a relationship curve between the air gap distance g and the air gap voltage Vg when the potential difference between the member to be charged and the charging member is relatively large.
(Indicated by a broken line) is a relationship curve between the air gap distance g and the air gap voltage Vg when the limit potential difference in which the discharge occurs exists in the air gap.

【0039】帯電用部材と被帯電体表面との間に存在す
る空隙(放電ギャップ)に分圧される空隙電圧Vgが、
空隙距離gによって決まる破壊電圧Vbを超えると、帯
電用部材から被帯電体へと放電現象が生じる。具体的に
説明すると、帯電用部材と被帯電体表面とが徐々に接近
してくると、空隙距離gは減少する。そして電圧Vg
は、ポイントA1からポイントA2へと向かい、空隙の
静電容量が増大するに伴って空隙電圧Vgは小さくな
る。そして、空隙電圧Vgが破壊電圧Vbに至ると(ポ
イントA2)、帯電用部材から被帯電体へと電荷が放出
(放電現象)される。その結果、被帯電体の表面電位が
Vcとなる。そして、放電現象は、空隙距離gが減少す
るに伴って、Paschenの曲線131に沿って継続
し、ポイントA3に至る。ポイントA3はそれ以上空隙
距離gが小さくなっても空隙電圧Vgが破壊電圧Vbを
超えることがなくなる点であり、ここで放電現象は終了
する。その結果、帯電処理も終了し、被帯電体は、表面
電位Vsに帯電処理される。
The air gap voltage Vg divided into the air gap (discharge gap) existing between the charging member and the surface of the member to be charged is
When the breakdown voltage Vb determined by the gap distance g is exceeded, a discharge phenomenon occurs from the charging member to the body to be charged. More specifically, when the charging member and the surface of the body to be charged gradually come close to each other, the gap distance g decreases. And the voltage Vg
Goes from the point A1 to the point A2, and the air gap voltage Vg decreases as the capacitance of the air gap increases. Then, when the air gap voltage Vg reaches the breakdown voltage Vb (point A2), charges are discharged from the charging member to the body to be charged (discharge phenomenon). As a result, the surface potential of the body to be charged becomes Vc. Then, the discharge phenomenon continues along the Paschen's curve 131 as the air gap distance g decreases, and reaches the point A3. Point A3 is a point where the void voltage Vg does not exceed the breakdown voltage Vb even if the void distance g is further reduced, and the discharge phenomenon ends here. As a result, the charging process is completed, and the body to be charged is charged to the surface potential Vs.

【0040】ここで、破壊電圧Vb(つまり、曲線13
1)は、空隙距離gが8(μm)より大きい領域では
式、 Vb=−312−6.2g ・・・・
(1) で表される。また、被帯電体の感光層の膜厚をdpc、
感光層の比誘電率をεpcとすると、空隙電圧Vg(つま
り、曲線132)は、 Vg=(Va−Vc)・g/{(dpc/εpc)+g}・・・・ (2) で表される。なお、Vaは帯電用部材に印加した電圧、
Vcは帯電処理前もしくは帯電処理中の被帯電体の表面
電位である。
Here, the breakdown voltage Vb (that is, the curve 13
1) is a formula in a region where the gap distance g is larger than 8 (μm), Vb = −312−6.2g ...
It is represented by (1). In addition, the film thickness of the photosensitive layer of the charged body is dpc,
When the relative permittivity of the photosensitive layer is εpc, the void voltage Vg (that is, the curve 132) is expressed by Vg = (Va-Vc) · g / {(dpc / εpc) + g} ... (2) It Note that Va is the voltage applied to the charging member,
Vc is the surface potential of the body to be charged before or during the charging process.

【0041】ここで、実験に用いた感光層の厚さdpc=
20(μm)、感光層の比誘電率εpc=3.3を式(2)
に代入し、放電現象が終了する、ポイントA3における
(Va−Vs)およびgを求める(放電現象終了時点に
おける被帯電体の表面電位はVsであるので、式(2)に
おいて、VcをVsに書き直した)。Vb=Vg、Va
−Vs=Vthとして、曲線132に曲線131が接す
る条件(つまり、gに関する2次方程式が重解を持つ条
件)を求めると、 Vth=−565 (V) g= 17.4(μm) となる。このVthの値は図2に示した閾値と一致す
る。
Here, the thickness of the photosensitive layer used in the experiment dpc =
20 (μm), the relative permittivity of the photosensitive layer ε pc = 3.3 is calculated by the formula (2)
To obtain (Va-Vs) and g at the point A3 at which the discharge phenomenon ends (since the surface potential of the charged body at the end of the discharge phenomenon is Vs, Vc is set to Vs in the equation (2). Rewritten). Vb = Vg, Va
If −Vs = Vth and the condition that the curve 131 is in contact with the curve 132 (that is, the condition that the quadratic equation regarding g has a multiple solution) is obtained, Vth = −565 (V) g = 17.4 (μm) . The value of this Vth matches the threshold value shown in FIG.

【0042】以上の結果から、本発明の帯電装置の帯電
処理は、帯電用部材と被帯電体との間の空隙(放電ギャ
ップ)における放電現象によることが確認できた。
From the above results, it was confirmed that the charging process of the charging device of the present invention was caused by the discharge phenomenon in the gap (discharge gap) between the charging member and the member to be charged.

【0043】次に、放電ギャップの領域がどの程度にな
るのかを見積もってみる。
Next, the extent of the discharge gap area will be estimated.

【0044】例えば被帯電体の表面電位Vsを−700
(V)に帯電する例とし、 Va=Vs+Vth=−1265(V) として、式(1)、(2)からポイントA2の放電が開始する
空隙距離を求めると、 g= 146(μm) となる。
For example, the surface potential Vs of the member to be charged is -700.
As an example of charging to (V), when Va = Vs + Vth = −1265 (V), the air gap distance at which the discharge of the point A2 starts is calculated from the equations (1) and (2), and it becomes g = 146 (μm) .

【0045】以上の結果から、本発明の帯電装置の帯電
処理は、帯電用部材と被帯電体との間の空隙距離が略1
50(μm)〜略17(μm)の間の領域において、放
電現象を利用して行われることが解る。したがって、帯
電用部材と感光体表面との距離が徐々に近接して、その
空隙距離が概ね150(μm)以下となる領域を全帯電
領域にわたって均一に形成することが必要になる。本発
明の帯電装置は、かかる帯電用部材と感光体との間の放
電ギャップを安定的に形成することができる構成であ
る。
From the above results, in the charging process of the charging device of the present invention, the gap distance between the charging member and the body to be charged is about 1.
It can be seen that the discharge phenomenon is utilized in the region between 50 (μm) and approximately 17 (μm). Therefore, it is necessary to gradually form a region where the distance between the charging member and the surface of the photoconductor is close to each other and the gap distance is approximately 150 (μm) or less over the entire charging region. The charging device of the present invention has a configuration capable of stably forming the discharge gap between the charging member and the photoconductor.

【0046】その理由を図1を用い以下に説明する。The reason will be described below with reference to FIG.

【0047】前述のごとく、本発明の帯電装置は、フィ
ルム102を接触領域Nで被帯電体110に接触させ、
その領域Nの被帯電体110の回転方向に対し上流側の
領域P1のフィルム102の曲率半径よりも、下流側の
領域P2のフィルム102の曲率半径の方が小さくなる
ような形状を取る。
As described above, in the charging device of the present invention, the film 102 is brought into contact with the member 110 to be charged in the contact area N,
The radius of curvature of the film 102 in the region P2 on the downstream side is smaller than the radius of curvature of the film 102 in the region P1 on the upstream side in the rotation direction of the charged body 110 in the region N.

【0048】ここで、接触領域Nを形成する理由は、領
域Nの前後に、フィルム102と被帯電体110との間
に安定した放電ギャップを形成するためである。この領
域Nは被帯電体の軸方向に沿って(つまり、有効帯電幅
領域に)安定的に形成される必要がある。
The reason for forming the contact region N is to form a stable discharge gap between the film 102 and the member 110 to be charged before and after the region N. This region N needs to be stably formed along the axial direction of the body to be charged (that is, in the effective charging width region).

【0049】本発明の帯電装置の場合、フィルム102
は比較的弱い機械的当接力で、被帯電体110に接触
し、領域Nを形成する。そして、電源106から電圧が
供給されると、領域Nのフィルム102と被帯電体11
0の導電性基体111との間には静電的な吸着力が働
く。この静電吸着力によって、領域Nのフィルム102
は被帯電体110に倣うように当接する。
In the case of the charging device of the present invention, the film 102
Has a relatively weak mechanical contact force and contacts the charged body 110 to form a region N. Then, when a voltage is supplied from the power source 106, the film 102 in the region N and the charged body 11
An electrostatic attraction force acts between the conductive substrate 111 and the conductive substrate 111. Due to this electrostatic attraction, the film 102 in the area N is
Abut on the body 110 to be charged.

【0050】ここで、領域Nを形成するための力が機械
的な力だけであると、その力を被帯電体の軸方向に分散
させ、フィルムを被帯電体に良く倣わせることは難し
い。例えば、被帯電体に凹凸が存在した場合、機械的な
力は、凸部に集中する。したがって、フィルムは被帯電
体の凸部近傍で接触するものの、他の領域では被帯電体
に接触しない領域が発生する。結果として、フィルムを
被帯電体の軸方向に倣わせることができない。
Here, if the force for forming the region N is only a mechanical force, it is difficult to disperse the force in the axial direction of the charged body so that the film closely follows the charged body. . For example, when unevenness exists on the body to be charged, the mechanical force concentrates on the convex portion. Therefore, although the film contacts the vicinity of the convex portion of the member to be charged, in other regions, a region which does not contact the member to be charged occurs. As a result, the film cannot be made to follow the axial direction of the charged body.

【0051】ところが、静電吸着力によってフィルムを
被帯電体に当接させる場合、例え、被帯電体に凹凸があ
っても、フィルムに働く力は、凹部、凸部共に略等しい
ため、フィルムを被帯電体の軸方向に良く倣わせること
ができる。その結果、安定した放電ギャップが形成でき
る。なお、静電吸着力でフィルムを被帯電体の軸方向に
良く倣わせるためには、フィルムに可撓性が要求され
る。
However, when the film is brought into contact with the member to be charged by electrostatic attraction, even if the member to be charged has irregularities, the force acting on the film is substantially equal in both the concave portion and the convex portion. It is possible to closely follow the axial direction of the body to be charged. As a result, a stable discharge gap can be formed. Note that the film is required to have flexibility in order to follow the film well in the axial direction of the body to be charged by electrostatic attraction.

【0052】次に、領域Nよりも下流側の領域P2に、
領域P1より曲率半径の小さな領域を形成する理由を説
明する。
Next, in the region P2 on the downstream side of the region N,
The reason for forming a region having a smaller radius of curvature than the region P1 will be described.

【0053】まず、フィルム102の領域Nの上流側の
領域P1が曲率半径の大きな領域であるため、被帯電体
との間に形成される放電ギャップは、領域Nに近づくに
連れ徐々に狭くなる。このような放電ギャップにおいて
は、安定に放電が開始、また、継続し、その結果、被帯
電体110の表面電位を常に安定した値にできる。
First, since the region P1 on the upstream side of the region N of the film 102 has a large radius of curvature, the discharge gap formed between the film 102 and the member to be charged gradually narrows as it approaches the region N. . In such a discharge gap, the discharge is stably started and continued, and as a result, the surface potential of the member 110 to be charged can always be a stable value.

【0054】また、前述のごとく、領域Nのフィルム1
02には、被帯電体110の回転、あるいは、電圧の印
加によって、下流側に向く力が働く。この力によって、
フィルムは下流側に変形しようとする。ところが、領域
Nよりも下流側の領域P2に曲率半径の小さな領域を形
成すると、フィルム102の変形を阻止する力が領域P
2の近傍で働く。さらに、下流側に向く力は、領域Nの
面積に比例して大きくなるが、領域Nよりも下流側の領
域P2に曲率半径の小さな領域を形成することで、領域
Nを必要最小限の面積にでき、従って、下流側に向く力
自体も小さくできる。その結果、フィルム形状が変化し
ない。
Further, as described above, the film 1 in the region N is
A force toward the downstream side acts on 02 by the rotation of the charged body 110 or the application of a voltage. By this power,
The film tends to deform downstream. However, when a region having a small radius of curvature is formed in the region P2 on the downstream side of the region N, the force that prevents the deformation of the film 102 is applied to the region P.
Work in the vicinity of 2. Further, the force toward the downstream side increases in proportion to the area of the region N, but by forming a region having a small radius of curvature in the region P2 on the downstream side of the region N, the region N has a minimum required area. Therefore, the force itself toward the downstream side can be reduced. As a result, the film shape does not change.

【0055】図1に示すフィルム形状の他に、フィルム
の両端を支持した構成を取り、フィルムの変形を阻止す
る力を発生させるような形状の例を図4〜6に示す。
In addition to the film shape shown in FIG. 1, an example of a shape in which both ends of the film are supported and a force for preventing deformation of the film is generated is shown in FIGS.

【0056】図4は、本発明に係わる帯電装置の他の実
施形態例を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention.

【0057】図4は、帯電用部材を構成するフィルムを
チューブ状のフィルムに換えたものである。チューブ状
のフィルム202の内側に支持部材203を入れ、フィ
ルム202を支持部材203と共に、他の支持部材20
4に挿入して、帯電用部材201が形成される。この
時、フィルムは固定端S3、S4を持つ。そして、被帯
電体110に、フィルム202の支持されていない側が
被帯電体110の回転方向(図中矢印)の下流側に向く
形で接触させる。図に示すように、フィルム202は、
涙滴に似た形状を示す。そして、フィルム202は接触
領域Nで被帯電体110に接触し、その領域Nの被帯電
体110の回転方向に対し上流側の領域P1のフィルム
202の曲率半径よりも、下流側の領域P2のフィルム
202の曲率半径の方が小さい。
In FIG. 4, the film forming the charging member is replaced with a tubular film. The supporting member 203 is put inside the tubular film 202, and the film 202 is put together with the supporting member 203 with other supporting members 20.
4 and the charging member 201 is formed. At this time, the film has fixed ends S3 and S4. Then, the unsupported side of the film 202 is brought into contact with the charged body 110 so as to face the downstream side in the rotation direction of the charged body 110 (arrow in the figure). As shown, the film 202 is
Shows a shape resembling a teardrop. Then, the film 202 contacts the charged body 110 in the contact area N, and the area P2 on the downstream side of the radius of curvature of the film 202 on the area P1 on the upstream side in the rotation direction of the charged body 110 in the area N. The radius of curvature of the film 202 is smaller.

【0058】ここで、チューブ状のフィルムを用いる
と、フィルムを支持部材に支持する方法を簡略化でき
る。
If a tubular film is used, the method of supporting the film on the supporting member can be simplified.

【0059】図5は、本発明に係わる帯電装置の他の実
施形態例を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention.

【0060】図5は、帯電用部材を構成するフィルムを
多層構成のフィルムに換えたものである。さらに、フィ
ルムの固定端間の距離を0(mm)とした。
In FIG. 5, the film forming the charging member is replaced with a film having a multi-layer structure. Further, the distance between the fixed ends of the film was set to 0 (mm).

【0061】同図(a)は、非動作時の状態を示す図で
ある。導電層253上に抵抗層254が形成されたフィ
ルム252の両端を重ね合わせ、支持部材255に接着
して、帯電用部材251が構成される。そして、被帯電
体110の回転方向(図中破線矢印)の下流側にフィル
ム252の支持されていない側が向くように設置され、
帯電装置が構成される。なお、フィルム252の被帯電
体110に接する側の面に抵抗層254が形成される。
FIG. 11A is a diagram showing a state when the apparatus is not in operation. Both ends of the film 252 in which the resistance layer 254 is formed on the conductive layer 253 are overlapped and adhered to the supporting member 255 to form the charging member 251. The film 252 is installed such that the unsupported side of the film 252 faces the downstream side of the rotation direction of the body 110 to be charged (the broken line arrow in the drawing).
A charging device is configured. A resistance layer 254 is formed on the surface of the film 252 that is in contact with the member 110 to be charged.

【0062】そして、非動作時の状態では、フィルム2
52は被帯電体110に非接触の状態、もしくは、接触
しているが強固には接触していない状態である。ここ
で、強固に接触していない状態とは、フィルムの機械的
な当接力が10(g/cm)以下である状態を指す。
In the non-operating state, the film 2
Reference numeral 52 represents a state in which the member to be charged 110 is not in contact, or is in contact with the member to be charged 110 but is not in firm contact therewith. Here, the state where the film is not in strong contact refers to the state where the mechanical contact force of the film is 10 (g / cm) or less.

【0063】同図(b)は、動作時の状態を示す図であ
る。被帯電体を矢印方向に回転させ、図示していない電
源から電圧を供給した状態である。
FIG. 11B is a diagram showing a state during operation. This is a state in which the body to be charged is rotated in the direction of the arrow and a voltage is supplied from a power source (not shown).

【0064】電圧を印加することによって、電源→支持
部材255→導電層253(面内方向移動)→抵抗層2
54(厚み方向移動)という経路で電荷(電流)が移動
する。そして、フィルム252と被帯電体110との間
に静電吸着力が発生し、フィルム252は接触領域Nで
被帯電体110に接触する。この力により、フィルム2
52は、形状を維持した状態で、被帯電体110側に極
わずか変位する。そして、フィルム252は、被帯電体
110の軸方向に倣い、圧接される。その時、フィルム
252は涙滴に似た形状を示す。そして、領域Nの被帯
電体110の回転方向に対し上流側の領域P1のフィル
ム252の曲率半径よりも、下流側の領域P2のフィル
ム252の曲率半径の方が小さい形状を取る。
By applying a voltage, the power source → supporting member 255 → conductive layer 253 (moving in the plane) → resistive layer 2
The charge (current) moves along a path 54 (movement in the thickness direction). Then, an electrostatic attraction force is generated between the film 252 and the charged body 110, and the film 252 contacts the charged body 110 in the contact area N. By this force, the film 2
52 is slightly displaced toward the charged body 110 side while maintaining its shape. Then, the film 252 follows the axial direction of the member 110 to be charged and is pressed against it. At that time, the film 252 exhibits a shape similar to a tear drop. Then, the radius of curvature of the film 252 in the downstream region P2 is smaller than the radius of curvature of the film 252 in the upstream region P1 in the rotation direction of the charged body 110 in the region N.

【0065】なお、この場合、動作開始時もしくは動作
終了時(電圧のオン時、オフ時)に、フィルム252は
極わずかに変位するが、動作中は変位することはなく、
領域Nは極めて安定している。これは、フィルム形状
が、領域P1のフィルム252の曲率半径よりも、領域
P2のフィルム252の曲率半径の方が小さい形状であ
るからである。
In this case, at the start or end of the operation (when the voltage is on or off), the film 252 is slightly displaced, but it is not displaced during the operation.
Region N is extremely stable. This is because the film shape is such that the radius of curvature of the film 252 in the region P2 is smaller than the radius of curvature of the film 252 in the region P1.

【0066】図6は、本発明に係わる帯電装置の他の実
施形態例を示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention.

【0067】図6は、フィルムの支持方法を換えたもの
である。同図(a)の帯電用部材301は、フィルム3
02の両端を、支持部材303、304に固定端S5、
S6となるように支持した構成である。そして、図示し
ていない電源から電圧が供給されると、フィルム302
と被帯電体110との間には静電吸着力が発生し、この
力によって、フィルム302は被帯電体110に領域N
で接触する。そして、被帯電体110の回転方向(図中
矢印)の上流側の固定端S5から領域Nまでのフィルム
302は、略直線形状の領域P1を有し、領域Nから下
流側の固定端S6までのフィルム302は、曲率半径の
小さい領域P2を有している。この場合も領域P1の曲
率半径よりも領域P2の曲率半径の方が小さい構成であ
る。
FIG. 6 shows a modified method of supporting the film. The charging member 301 of FIG.
Both ends of 02 are fixed ends S5 to the support members 303 and 304,
It is the structure supported so as to become S6. When a voltage is supplied from a power source (not shown), the film 302
An electrostatic attraction force is generated between the charged body 110 and the charged body 110, and this force causes the film 302 to cover the charged body 110 in an area N.
Contact with. The film 302 from the upstream fixed end S5 to the region N in the rotation direction (arrow in the figure) of the member to be charged 110 has a substantially linear region P1 and extends from the region N to the downstream fixed end S6. The film 302 has a region P2 having a small radius of curvature. Also in this case, the radius of curvature of the region P2 is smaller than that of the region P1.

【0068】同図(b)は、同図(a)の支持部材30
4を矢印310方向に移動し、領域Nに対し被帯電体1
10の回転方向(図中矢印)の下流側の領域P2の曲率
半径を同図(a)より小さくしたものである。
FIG. 11B shows the supporting member 30 of FIG.
4 in the direction of arrow 310, and the charged body 1
The radius of curvature of the region P2 on the downstream side of the rotational direction 10 (arrow in the figure) is smaller than that in FIG.

【0069】図6(a)に対し、図6(b)で示す帯電
装置の方が、領域P2の曲率半径が小さい。したがっ
て、フィルムの変形を阻止する力が大きくなるのでより
望ましい。
Compared with FIG. 6A, the charging device shown in FIG. 6B has a smaller radius of curvature in the region P2. Therefore, the force for preventing the deformation of the film is increased, which is more desirable.

【0070】本発明に係わる帯電装置の帯電用部材を構
成するフィルムの他の構成としては、単層のフィルム
(つまり、抵抗層のみで構成されたフィルム)、抵抗層
と表面層との2層フィルム、絶縁性の基材に導電層と抵
抗層とがこの順に形成された多層フィルム等、各種のバ
リエーションがある。
As another constitution of the film constituting the charging member of the charging device according to the present invention, a single layer film (that is, a film constituted only by a resistance layer), two layers of a resistance layer and a surface layer There are various variations such as a film and a multilayer film in which a conductive layer and a resistance layer are formed in this order on an insulating base material.

【0071】抵抗層は、導電性物質分散層や、導電性樹
脂、半導電性樹脂から形成した層である。導電性物質分
散層としては、下記物質群a)、b)を下記物質群c)〜f)か
ら選ばれる樹脂中、もしくは、下記物質群g)〜j)から選
ばれるゴム弾性を有する物質中に分散もしくは相溶し、
層状に形成したものである。導電性樹脂としては、下記
物質群b)から選ばれる物質が挙げられる。半導電性樹脂
としては、下記物質群c)から選ばれる物質が挙げられ
る。
The resistance layer is a layer formed of a conductive material dispersion layer, a conductive resin, or a semiconductive resin. As the conductive material dispersion layer, the following substance groups a) and b) are in a resin selected from the following substance groups c) to f), or a substance having rubber elasticity selected from the following substance groups g) to j): Dispersed or compatible with
It is formed in layers. Examples of the conductive resin include substances selected from the following substance group b). Examples of the semiconductive resin include substances selected from the following substance group c).

【0072】導電層は、帯電用部材の支持部材から被帯
電体と接触する箇所の抵抗層へと電荷(電流)を供給す
る役割をする。したがって、抵抗層よりも低抵抗であれ
ばよい。導電層の例としては、金属蒸着層、導電性粒子
分散層、導電性樹脂から形成した層等がある。金属蒸着
層としては、アルミニウム、インジウム、ニッケル、ス
ズ、銅等の金属、合金を層状に蒸着したものが挙げられ
る。導電性物質分散層としては、下記物質群a)、b)を下
記物質群c)〜f)から選ばれる樹脂中に分散もしくは相溶
し、層状に形成したものが挙げられる。導電性樹脂とし
ては、下記物質群b)から選ばれる物質が挙げられる。
The conductive layer plays a role of supplying electric charge (current) from the support member of the charging member to the resistance layer at the portion in contact with the body to be charged. Therefore, the resistance may be lower than that of the resistance layer. Examples of the conductive layer include a metal vapor deposition layer, a conductive particle dispersion layer, and a layer formed of a conductive resin. Examples of the metal vapor deposition layer include layers of metal such as aluminum, indium, nickel, tin, and copper, and alloys vapor-deposited. Examples of the conductive substance dispersion layer include layers formed by dispersing or compatibilizing the following substance groups a) and b) in a resin selected from the following substance groups c) to f). Examples of the conductive resin include substances selected from the following substance group b).

【0073】表面層は、フィルムの被帯電体に接触する
面に形成される層である。フィルムを摩耗等から守る、
保護層より下層の層からの低分子量成分の滲み出しを防
止する、トナー等の離型性を高める等の役割をし、下記
物質群c)〜f)から選ばれる物質からなる。さらに、下記
物質群a)、b)を下記物質群c)〜f)から選ばれる樹脂中に
分散もしくは相溶したものも挙げられる。
The surface layer is a layer formed on the surface of the film that contacts the member to be charged. Protect the film from abrasion,
It is composed of a substance selected from the following substance groups c) to f), which plays a role of preventing the low molecular weight component from seeping out from the layer below the protective layer and enhancing the releasability of the toner and the like. Further, there may be mentioned those obtained by dispersing or compatibilizing the following substance groups a) and b) in a resin selected from the following substance groups c) to f).

【0074】絶縁性の基材としては、下記物質群d)〜f)
から選ばれる樹脂が挙げられる。
As the insulating base material, the following substance groups d) to f)
The resin selected from

【0075】なお、抵抗層、表面層の抵抗値について
は、後述のように、その体積抵抗率を規定しても、実使
用時の抵抗値と一対一には対応しないことが解ってい
る。それは、一般に、抵抗層、保護層の抵抗は、電流依
存性を持つからである。フィルムの抵抗値については、
後述のような方法で測定される。
Regarding the resistance values of the resistance layer and the surface layer, it has been found that even if the volume resistivity is specified, it does not correspond one-to-one with the resistance value in actual use, as will be described later. This is because the resistance of the resistance layer and the protection layer generally has a current dependency. For the resistance value of the film,
It is measured by the method described below.

【0076】フィルムの作成方法であるが、まず、基材
を形成する。ここで、基材としては、絶縁性の基材、導
電層、抵抗層がある。基材の作成方法は、基材を構成す
る物質を、熱溶融→分散、相溶→押し出し成形し、フィ
ルム形状に成形する、あるいは、溶剤に溶解→分散、相
溶→(重合)→押し出し成形し、フィルム形状に成形す
る等の方法がある。基材上に導電層、抵抗層、保護層を
形成する方法としては、各々の物質を溶剤に溶解→分散
もしくは相溶→(重合)→ディップコートもしくはスプ
レーコートする方法がある。
As for the method of forming a film, first, a base material is formed. Here, the base material includes an insulating base material, a conductive layer, and a resistance layer. The base material can be created by heat-melting → dispersing, compatibilizing → extrusion molding the materials that make up the base material into a film shape, or dissolving in a solvent → dispersing, compatibilizing → (polymerization) → extrusion molding. However, there is a method such as forming into a film shape. As a method of forming a conductive layer, a resistance layer, and a protective layer on a substrate, there is a method of dissolving each substance in a solvent → dispersion or compatibility → (polymerization) → dip coating or spray coating.

【0077】(物質群) a)カーボンブラック(例えば、ファーネスブラック、ア
セチレンブラック、カーボンフィラー)、金属酸化粉
(例えば、ITO粉、SnO2 粉)、金属、合金粉(例
えば、Ag粉、Al粉)、塩(例えば、四級アンモニウ
ム塩、過塩素酸塩) b)ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジア
セチレン、ポリエチレンイミン等の導電性を有する樹脂 c)エチルセルロース、ニトロセルロース、メトキシメチ
ル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、共重合ナイ
ロン、ポリビニルピロリドン、ガゼイン等の樹脂、ある
いは、これらの樹脂の混合物 d)ポリアクリレート、ポリメタクリレート等のアクリル
樹脂、ポリスチレン、ポリ−1−メチルスチレン等のス
チレン樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルクロライド、
ポリビニリデンクロライド、ポリビニルフルオライド、
ポリビニリデンフルオライド、ポリエステル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポリアリレート樹
脂、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリプロピレン
樹脂等の熱可塑性樹脂、またはこれらの共重合体、混合
体。
(Substance group) a) Carbon black (eg furnace black, acetylene black, carbon filler), metal oxide powder (eg ITO powder, SnO 2 powder), metal, alloy powder (eg Ag powder, Al powder) ), Salt (for example, quaternary ammonium salt, perchlorate) b) Conductive resin such as polyvinylaniline, polyvinylpyrrole, polydiacetylene, polyethyleneimine c) Ethylcellulose, nitrocellulose, methoxymethylated nylon, ethoxymethyl Nylon chloride, copolymer nylon, polyvinylpyrrolidone, resin such as casein, or a mixture of these resins d) polyacrylate, acrylic resin such as polymethacrylate, polystyrene, styrene resin such as poly-1-methylstyrene, butyral resin, Polyvinyl chloride,
Polyvinylidene chloride, polyvinyl fluoride,
Thermoplastic resins such as polyvinylidene fluoride, polyester resins, polycarbonate resins, cellulose resins, polyarylate resins, polyethylene resins, nylon resins and polypropylene resins, or copolymers or mixtures thereof.

【0078】e)ポリビニルアルコール、ポリアリルアル
コール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアミン、ポ
リアリルアミン、ポリビニルアクリル酸、ポリビニルメ
タクリル酸、ポリビニル硫酸、ポリ乳酸、ガゼイン、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、デンプン、アラビアゴ
ム、ポリグルタミン酸、ポリアスバラギン酸、ナイロン
樹脂等の水溶性樹脂、またはこれらの共重合体、混合
体。
E) Polyvinyl alcohol, polyallyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinylamine, polyallylamine, polyvinylacrylic acid, polyvinylmethacrylic acid, polyvinylsulfuric acid, polylactic acid, casein, hydroxypropylcellulose, starch, gum arabic, polyglutamic acid, polyasparagine Water-soluble resins such as acids and nylon resins, or copolymers and mixtures thereof.

【0079】f)エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタ
ン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹
脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂等の熱硬化性樹脂。
F) Thermosetting resins such as epoxy resin, silicone resin, urethane resin, melamine resin, alkyd resin, polyimide resin, polyamide resin and fluororesin.

【0080】g)天然ゴム。G) Natural rubber.

【0081】h)シリコーンゴム、フッ素ゴム、フロロシ
リコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴ
ム、エピクロルヒドリンゴム、ブタジエンゴム、スチレ
ンブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、イソプレ
ンゴム、クロロプレンゴム、イソブチレンイソプレンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエ
チレン、チオコール、等の合成ゴム、またはこれらのブ
レンド。
H) Silicone rubber, fluororubber, fluorosilicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, hydrin rubber, epichlorohydrin rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, nitrile butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, isobutylene isoprene rubber, ethylene propylene rubber , Synthetic rubbers such as chlorosulfonated polyethylene, thiochol, etc., or blends thereof.

【0082】i)スチロール樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、メタクリル樹脂等を
含むエラストマー材料。
I) Elastomer materials containing styrene resin, vinyl chloride resin, polyurethane resin, polyethylene resin, methacrylic resin and the like.

【0083】j)ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフ
ォーム、ポリエチレンフォーム、エラストマーフォー
ム、ゴムフォーム等の軟質フォーム材料。
J) Soft foam materials such as polyurethane foam, polystyrene foam, polyethylene foam, elastomer foam and rubber foam.

【0084】また、本発明に係わる帯電装置の帯電用部
材に供給する電圧は、直流電圧に限られず、直流電圧に
交流流電圧を重畳した電圧であっても良い。さらに、電
圧を供給するのではなく、電流を供給しても良い。
Further, the voltage supplied to the charging member of the charging device according to the present invention is not limited to the DC voltage, but may be a voltage obtained by superposing the AC voltage on the DC voltage. Further, instead of supplying voltage, current may be supplied.

【0085】また、支持部材は、フィルムを支持する役
目と、さらに、フィルムに電圧(電流)を供給する役目
を持つ。といって、支持部材全てを導電性部材で構成す
る必要ない。例えば、図1の場合、支持部材104のみ
を導電性部材で構成し、支持部材103、同105を絶
縁性部材で構成しても良い。
The supporting member has a function of supporting the film and a function of supplying a voltage (current) to the film. However, it is not necessary to form all the supporting members with conductive members. For example, in the case of FIG. 1, only the support member 104 may be made of a conductive member, and the support members 103 and 105 may be made of an insulating member.

【0086】本発明の上記構成を得るために必要な帯電
用部材の特性について、以下、具体例に基づいて詳細に
説明する。
The characteristics of the charging member required to obtain the above-described structure of the present invention will be described in detail below with reference to specific examples.

【0087】(具体例1)具体例1として、フィルムの
断面形状と帯電性能との関係を調査した結果について説
明する。なお、帯電性能については、帯電装置を画像形
成装置に搭載し、解像度600(DPI=Dot Per Inc
h)で2×2パターンをA4サイズの記録紙上に形成
し、その記録紙の画像の様子から、帯電ムラの状態を調
べた。さらに、画像形成装置の動作時、非動作時におけ
る帯電装置の様子を観察した。
(Specific Example 1) As a specific example 1, the result of investigation of the relationship between the cross-sectional shape of the film and the charging performance will be described. Regarding the charging performance, the charging device is mounted on the image forming apparatus and the resolution is 600 (DPI = Dot Per Inc.).
In step h), a 2 × 2 pattern was formed on A4 size recording paper, and the state of uneven charging was examined from the state of the image on the recording paper. Furthermore, the state of the charging device was observed when the image forming apparatus was operating and when it was not operating.

【0088】初めに、実験に用いた画像形成装置につい
て説明する。
First, the image forming apparatus used in the experiment will be described.

【0089】図7は、実験に用いた画像形成装置の概略
断面図であって、帯電装置として、図1で示す帯電装置
を搭載した例で示す。
FIG. 7 is a schematic sectional view of the image forming apparatus used in the experiment, and shows an example in which the charging device shown in FIG. 1 is mounted as the charging device.

【0090】接地された、円筒状の導電性基体(アルミ
ニウム素管)上に、下引き層(アルマイト層)、感光層
(負帯電用機能分離型有機感光層、感光層厚み20(μ
m)、感光層比誘電率3.3)がこの順に形成された、
外径30(mmφ)の被帯電体110が、画像形成開始
信号を受けて、図示していない搬送手段によって矢印方
向に30(mm/s)で回転を始める(動作開始)。帯
電用部材102の支持部材104に電源106から電圧
Va=−1.17(kV)が供給(通電)される。する
と、領域Nより上流側の放電ギャップにおいて、フィル
ム102から被帯電体110へと電荷が移動(放電現
象)し、被帯電体110表面が電位Vs≒−600
(V)に帯電処理される。なお、有効帯電幅は220
(mm)とした。
On a grounded, cylindrical conductive substrate (aluminum tube), an undercoat layer (alumite layer), a photosensitive layer (negative-charging function-separated organic photosensitive layer, photosensitive layer thickness 20 (μ)
m) and a photosensitive layer relative permittivity 3.3) are formed in this order.
Upon receiving the image formation start signal, the charged body 110 having an outer diameter of 30 (mmφ) starts to rotate at 30 (mm / s) in the arrow direction by the conveying means (not shown) (start of operation). A voltage Va = -1.17 (kV) is supplied (energized) from the power supply 106 to the support member 104 of the charging member 102. Then, in the discharge gap on the upstream side of the region N, charges move from the film 102 to the charged body 110 (discharge phenomenon), and the surface of the charged body 110 has a potential Vs≈−600.
It is charged to (V). The effective charging width is 220
(Mm).

【0091】しかる後、図示していない潜像形成装置よ
り出射される光141により、600(DPI)の潜像
を被帯電体110上に形成する。ここで、形成する潜像
は、2×2パターンである。なお、2×2パターンと
は、600(DPI)の4ドット×4ドット四方のう
ち、2ドット×2ドット四方が露光されるようなパター
ンを言う。この潜像を現像装置142より反転現像す
る。なお、現像装置142は、主として、現像ローラ
と、その外周に摺接する供給ローラと、金属や樹脂で構
成される薄板バネ状の弾性ブレードと、トナーとからな
る。供給ローラによって現像ローラに供給されたトナー
は、弾性ブレードによって薄層形成され、被帯電体11
0と現像ローラが圧接されている現像領域まで搬送され
る。その過程でトナーは負帯電される。そして、被帯電
体110の電位コントラスト(潜像)及び現像電源(図
示せず)により形成される現像電界によって、トナーが
被帯電体110の露光箇所に選択的に現像される。被帯
電体110上に現像されたトナーは、矢印方向に移動す
るA4サイズの記録紙143へと転写装置144によっ
て転写される。なお、転写装置144は、主として、被
帯電体110に圧接し、被帯電体110と略等速で回転
駆動される転写ローラで構成される。転写ローラにトナ
ーの帯電極性と逆極性の電圧を供給することで、被帯電
体110上のトナーを記録紙143上に静電転写する。
そして、図示していない定着手段によって記録紙143
上にトナーが定着される。
Then, a latent image of 600 (DPI) is formed on the charged body 110 by the light 141 emitted from a latent image forming device (not shown). Here, the latent image to be formed has a 2 × 2 pattern. The 2 × 2 pattern means a pattern in which 2 dots × 2 dots square is exposed out of 4 dots × 4 dots square of 600 (DPI). The latent image is reversely developed by the developing device 142. The developing device 142 mainly includes a developing roller, a supply roller that is in sliding contact with the outer periphery of the developing roller, a thin-plate spring-like elastic blade made of metal or resin, and toner. The toner supplied to the developing roller by the supply roller is formed into a thin layer by the elastic blade,
0 is conveyed to the developing area where the developing roller is in pressure contact. In the process, the toner is negatively charged. Then, the toner is selectively developed on the exposed portion of the charged body 110 by the potential contrast (latent image) of the charged body 110 and the developing electric field formed by the developing power source (not shown). The toner developed on the member 110 to be charged is transferred by the transfer device 144 onto the recording paper 143 of A4 size that moves in the arrow direction. The transfer device 144 is mainly composed of a transfer roller that is in pressure contact with the member 110 to be charged and is rotationally driven at substantially the same speed as the member 110 to be charged. By supplying a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner to the transfer roller, the toner on the charged body 110 is electrostatically transferred onto the recording paper 143.
Then, the recording paper 143 is fixed by a fixing unit (not shown).
The toner is fixed on the top.

【0092】転写後に被帯電体110に残留したトナー
は、クリーニング装置145によって除去される。な
お、クリーニング装置は、主として、被帯電体110に
当接するクリーニングブレードからなり、その機械的な
当接力によって、被帯電体110上に残留したトナーを
除去する。そして、被帯電体110は、再び帯電装置に
よって帯電処理される。
The toner remaining on the member 110 to be charged after the transfer is removed by the cleaning device 145. The cleaning device is mainly composed of a cleaning blade that comes into contact with the member 110 to be charged, and removes the toner remaining on the member 110 to be charged by a mechanical contact force of the cleaning blade. Then, the charged body 110 is charged again by the charging device.

【0093】このようにして、記録紙143上に画像が
形成される。
In this way, an image is formed on the recording paper 143.

【0094】では、実験に使用した帯電装置を図8を基
に説明する。なお、図8は、帯電用部材の取付パラメー
タを説明するための図であり、基本的には図1(b)と
同等な図である。
Now, the charging device used in the experiment will be described with reference to FIG. Note that FIG. 8 is a diagram for explaining attachment parameters of the charging member, and is basically a diagram equivalent to FIG.

【0095】表1に示す帯電装置1〜3を準備した。な
お、フィルムは、 ナイロン樹脂 90(wt%) ファーネスブラック 10(wt%) を溶融混練し、しかる後、フィルム成形機で厚み50
(μm)となるように押し出して形成した。形成後のフ
ィルムのヤング率を、JIS K7127に則って測定
したところ、50(kg/mm2)であった。
The charging devices 1 to 3 shown in Table 1 were prepared. The film was obtained by melt-kneading Nylon resin 90 (wt%) and Furnace Black 10 (wt%).
It was formed by extrusion so as to have a thickness of (μm). When the Young's modulus of the formed film was measured according to JIS K7127, it was 50 (kg / mm 2 ).

【0096】ここで、固定端S1と固定端S2間の距離
をL1(mm)(図示せず)、固定端S1から固定端S
2に至るフィルム102の長さをL2(mm)(図示せ
ず)、固定端S1と固定端S2の中点を点Q1、被帯電
体の中心を点O、被帯電体110の頂点を点Q2、線分
OQ1の距離をL3(mm)(図示せず)、線分OQ2
を基準として、被帯電体の回転方向を正方向として、∠
Q1OQ2をα(°)、さらに、∠S2Q1Oをβ
(°)とする。さらに、フィルム102の曲線上で点Q
1から最も遠い点を点Q3、線分Q1Q3に垂直な方向
で、フィルム102の最大距離を与える長さをL4(m
m)とした。
Here, the distance between the fixed ends S1 and S2 is L1 (mm) (not shown), and the fixed end S1 to the fixed end S
The length of the film 102 reaching 2 is L2 (mm) (not shown), the midpoint of the fixed ends S1 and S2 is a point Q1, the center of the charged body is a point O, and the apex of the charged body 110 is a point. Q2, the distance of the line segment OQ1 is L3 (mm) (not shown), the line segment OQ2
With reference to, the rotation direction of the body to be charged is the positive direction, and ∠
Q1OQ2 is α (°), and ∠S2Q1O is β
(°) Further, on the curve of the film 102, the point Q
The point that is farthest from 1 is the point Q3, and the length that gives the maximum distance of the film 102 in the direction perpendicular to the line segment Q1Q3 is L4 (m
m).

【0097】帯電装置1〜3における詳細な設定条件を
表1に示す。
Table 1 shows detailed setting conditions in the charging devices 1 to 3.

【0098】[0098]

【表1】 [Table 1]

【0099】先ず、帯電装置1〜3の動作時、非動作時
の様子を観察した。
First, the states of the charging devices 1 to 3 when operating and not operating were observed.

【0100】帯電装置1〜3の動作時の様子を各々図9
(a)〜(c)に示す。同図(a)〜(c)において、
各々、帯電用部材は番号、401、411、421に、
フィルムは、402、412、422に対応する。
The states of the charging devices 1 to 3 during operation are shown in FIG.
It shows in (a)-(c). In the same figure (a)-(c),
The charging members are numbered 401, 411, and 421, respectively.
The films correspond to 402, 412, 422.

【0101】動作時のフィルムと被帯電体との接触領域
(ニップ)Nは、帯電装置1〜3共に、0.4(mm)
であった。そして、被帯電体の軸方向に均一な領域Nを
形成していた。さらに、動作時のフィルムの領域P2の
曲率半径は、帯電装置1〜3共に、0.5(mm)程
度、また、領域P1の曲率半径は、各々概ね、4(m
m)、3(mm)、3(mm)であった。そして、帯電
装置1〜3の非動作時のフィルム形状と動作時の形状と
は等しく、涙滴に似た形状を維持した。また、領域Nも
等しかった(したがって非動作時の様子は図には示さな
い)。さらに、動作時のフィルム形状、ならびに、領域
Nは常に安定していた。この理由は、上述のごとく、領
域P2に曲率半径の小さな領域(概ね0.5(mm)の
曲率半径)を形成したこと、ならびに、領域Nが0.4
(mm)と小さいこと、による。
The contact area (nip) N between the film and the member to be charged during operation is 0.4 (mm) for both charging devices 1 to 3.
Met. Then, a uniform region N is formed in the axial direction of the member to be charged. Further, the radius of curvature of the region P2 of the film during operation is about 0.5 (mm) in all the charging devices 1 to 3, and the radius of curvature of the region P1 is approximately 4 (m).
m), 3 (mm) and 3 (mm). The film shape of the charging devices 1 to 3 when not in operation was the same as the shape of the film when operating, and the shape similar to teardrops was maintained. The regions N were also equal (thus, the non-operating state is not shown in the figure). Further, the film shape during operation and the region N were always stable. The reason for this is that, as described above, a region having a small radius of curvature (a radius of curvature of about 0.5 (mm)) is formed in the region P2, and the region N is 0.4.
(Mm), which is small.

【0102】なお、涙滴に似たフィルム形状は、L1<
L4となるようにフィルムを支持部材に支持することで
得られる。
The film shape similar to teardrops is L1 <
It can be obtained by supporting the film on a supporting member so as to have L4.

【0103】次に、2×2画像を形成した。Next, a 2 × 2 image was formed.

【0104】帯電装置1〜3は、良好で均一な画像を形
成できた。この理由は以下の通りである。フィルムの領
域P1が曲率半径の大きな領域であるため、被帯電体と
の間に形成される放電ギャップが、領域Nに近づくに連
れ徐々に狭くなる。そして、この放電ギャップは上述の
ごとく、フィルムの形状が変化しないので、安定に存在
する。したがって、安定に放電が開始、また、継続し、
その結果、均一な帯電ができたのである。したがって、
2×2画像も均一な画像になる。
The charging devices 1 to 3 were able to form good and uniform images. The reason for this is as follows. Since the region P1 of the film has a large radius of curvature, the discharge gap formed between the film and the member to be charged gradually narrows as it approaches the region N. As described above, this discharge gap is stable because the shape of the film does not change. Therefore, stable discharge starts and continues,
As a result, uniform charging was possible. Therefore,
A 2 × 2 image also becomes a uniform image.

【0105】次に、帯電装置1〜3のフィルムと被帯電
体との間に働く力を測定した。
Next, the force acting between the film of the charging devices 1 to 3 and the member to be charged was measured.

【0106】測定は、被帯電体の周に、他端にバネばか
りを取り付けた糸を巻き付け、その糸を30(mm/
s)で引っ張った時にバネばかりに発生する力を測定し
た。その測定値を、動摩擦係数で除した値をフィルムと
被帯電体との間に働く力とした。なお、測定は、帯電用
部材に電圧を印加しない(非動作時、フィルムの被帯電
体への機械的当接力)時と電圧を印加した時とで行っ
た。動摩擦係数は、JISK7125に則って測定し
た。その結果、動摩擦係数は0.3であった。
For the measurement, a thread having a spring balance attached to the other end was wound around the circumference of the body to be charged, and the thread was 30 (mm / mm).
The force generated only in the spring when pulled in (s) was measured. The value obtained by dividing the measured value by the coefficient of kinetic friction was taken as the force acting between the film and the body to be charged. The measurement was carried out when no voltage was applied to the charging member (when not operating, mechanical contact force of the film with the member to be charged) and when voltage was applied. The dynamic friction coefficient was measured according to JIS K7125. As a result, the dynamic friction coefficient was 0.3.

【0107】結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

【0108】[0108]

【表2】 [Table 2]

【0109】表2に示すように、帯電装置1〜3共に、
機械的当接力は弱く、さらに、動作時の当接力も、比較
的弱い。ただし、動作時には、前述のごとく、静電吸着
力が働く。この静電吸着力によって、フィルムは被帯電
体の軸方向に倣う。
As shown in Table 2, both charging devices 1 to 3
The mechanical contact force is weak, and the contact force during operation is also relatively weak. However, during operation, as described above, the electrostatic attraction force works. This electrostatic attraction force causes the film to follow the axial direction of the body to be charged.

【0110】本発明のように、静電吸着力によってフィ
ルムを被帯電体に当接させる場合、例え、被帯電体に凹
凸があっても、フィルムに働く力は、凹部、凸部共に略
等しい。さらに、その力は部分に集中することがない。
したがって、比較的弱い力でフィルムを被帯電体の軸方
向に倣わせることができる。その結果、安定した放電ギ
ャップが形成できる。
When the film is brought into contact with the member to be charged by electrostatic attraction as in the present invention, even if the member to be charged has irregularities, the force acting on the film is substantially equal in both the concave and convex portions. . Moreover, its power does not concentrate on the parts.
Therefore, the film can be made to follow the axial direction of the body to be charged with a relatively weak force. As a result, a stable discharge gap can be formed.

【0111】さらに、本発明の帯電装置は、帯電用部材
の被帯電体への当接力が弱い。そのため、被帯電体ある
いは帯電用部材を摩擦劣化させることがない。さらに、
クリーニングブレードをすり抜けたトナーやトナー外添
剤や紙粉等の異物を、領域Nの下流側に流すことができ
る。そして、領域Nの上流側に異物を過剰に滞留させる
ことがない。したがって、長期にわたり、安定で均一な
帯電処理を行うことが可能となる。
Further, in the charging device of the present invention, the contact force of the charging member with the member to be charged is weak. Therefore, the member to be charged or the charging member is not deteriorated by friction. further,
Foreign substances such as toner, toner external additive, and paper dust that have slipped through the cleaning blade can be made to flow to the downstream side of the region N. Further, the foreign matter is not excessively retained on the upstream side of the region N. Therefore, it is possible to perform stable and uniform charging treatment for a long period of time.

【0112】さらに、帯電用部材の被帯電体への当接力
は非動作時の方がより弱い。したがって、被帯電体の回
転開始後に電圧を印加する、もしくは、電圧の供給をや
めた後に被帯電体の回転を停止すると、領域N近傍に滞
留している異物をより効果的に領域Nの下流側に流すこ
とができるので望ましい。あるいは、画像領域外におい
て、一時的に帯電用部材に供給する電圧を遮断しても同
様な効果が得られる。
Further, the contact force of the charging member with respect to the member to be charged is weaker when not in operation. Therefore, if a voltage is applied after the rotation of the charged body starts, or if the rotation of the charged body is stopped after the supply of the voltage is stopped, the foreign matter staying in the vicinity of the area N is more effectively downstream of the area N. It is desirable because it can be drained. Alternatively, the same effect can be obtained by temporarily cutting off the voltage supplied to the charging member outside the image area.

【0113】(具体例2)具体例2として、フィルムの
変形を阻止する力を発生できる条件を、フィルムの曲げ
モーメントに着目して調べた。上述のごとく、領域Nの
下流側に曲率半径の小さな領域P2を形成した場合、そ
の領域P2の曲げモーメントとフィルムの変形の阻止力
とに関係があるかを調べた。
(Specific Example 2) As Specific Example 2, the conditions under which a force for preventing the deformation of the film can be generated were examined by focusing on the bending moment of the film. As described above, when the region P2 having a small radius of curvature was formed on the downstream side of the region N, it was examined whether or not there is a relationship between the bending moment of the region P2 and the film blocking force.

【0114】具体例1に示した帯電装置2をベースに、
帯電用部材の取付方等は変更せず、フィルム材質を表3
に示す材質に変更して実験を行った。評価は、具体例1
と同様にして行った。なお、表3には、帯電装置2の値
も併せて記した。
Based on the charging device 2 shown in the specific example 1,
Table 3 shows the film material without changing the mounting method of the charging member.
Experiments were carried out by changing the material shown in. Evaluation is specific example 1
I went in the same way. In addition, in Table 3, the value of the charging device 2 is also shown.

【0115】ここで、フィルムの曲げモーメントについ
て説明する。
Here, the bending moment of the film will be described.

【0116】フィルムのヤング率をE(kg/m
2)、厚みをt(mm)、有効帯電幅をw(mm)、
曲率半径をρ(mm)とすると、フィルムの断面2次モ
ーメントI(mm4)および曲げモーメントM(kg・
mm)は、 I=w・t3/12 M=E・I/ρ=w・t3・E/(12・ρ) となる。表3に示す計算において、具体例1の結果から
ρ=0.5(mm)、w=220(mm)とした。
The Young's modulus of the film is E (kg / m
m 2 ), thickness t (mm), effective charging width w (mm),
If the radius of curvature is ρ (mm), the second moment of inertia I (mm 4 ) and the bending moment M (kg
mm) is a I = w · t 3/12 M = E · I / ρ = w · t 3 · E / (12 · ρ). In the calculation shown in Table 3, ρ = 0.5 (mm) and w = 220 (mm) based on the results of Specific Example 1.

【0117】[0117]

【表3】 [Table 3]

【0118】帯電装置4〜11の動作時及び非動作時の
様子を観察した。
The states of the charging devices 4 to 11 when operating and not operating were observed.

【0119】帯電装置4〜10は、非動作時のフィルム
形状と動作時のフィルム形状とは等しかった。さらに、
動作時のフィルム形状ならびに領域Nは常に安定してい
た。
The charging devices 4 to 10 had the same film shape when not in operation and when operating. further,
The film shape during operation and the region N were always stable.

【0120】帯電装置11は、動作開始時にフィルムが
被帯電体の回転方向下流側に引っ張られるように極わず
か変形した。そして、動作時に、領域Nは極わずか振動
した。しかし、動作時のフィルム形状は安定していた。
The charging device 11 was slightly deformed so that the film was pulled to the downstream side in the rotation direction of the member to be charged when the operation was started. Then, during the operation, the region N vibrated very slightly. However, the film shape during operation was stable.

【0121】次に、2×2画像を形成した。Next, a 2 × 2 image was formed.

【0122】帯電装置4〜10は、良好で均一な2×2
画像を形成できた。帯電装置11は、細く縦に延びる断
続的な低濃度部が極希に発生したが、これは、実用上問
題にならない程度であった。
The charging devices 4 to 10 are good and uniform 2 × 2.
An image could be formed. In the charging device 11, an intermittent low-density portion that extends vertically and thinly was extremely rarely generated, but this was not a problem in practical use.

【0123】結果から、望ましいフィルムの曲げモーメ
ントの範囲は、0.002(kg・mm)以上であるこ
とが解った。それによって、フィルムの変形を阻止する
力を発生させることができ、したがって、領域Nの上流
側の領域P1を安定的に維持することができる。
From the results, it was found that the desirable bending moment range of the film is 0.002 (kg · mm) or more. As a result, a force that prevents the deformation of the film can be generated, and thus the region P1 on the upstream side of the region N can be stably maintained.

【0124】(具体例3)具体例3として、被帯電体の
軸方向にわたって領域Nを適正に形成できる条件を、フ
ィルムの曲げこわさに着目して調べた。つまり、フィル
ムに要求される可撓性について調査した。
(Specific Example 3) As Specific Example 3, the conditions under which the region N can be properly formed in the axial direction of the member to be charged were examined by focusing on the bending stiffness of the film. That is, the flexibility required for the film was investigated.

【0125】実験は、図5に示す帯電装置をベースに行
った。帯電用部材の取付方は変更せず、フィルム材質を
変えて、以下に示す帯電装置12〜21を準備した。帯
電用部材の取付方を具体例1に則って標記すると表4の
ごとくなる。評価は、具体例1と同様にして行った。
The experiment was carried out based on the charging device shown in FIG. The following charging devices 12 to 21 were prepared by changing the film material without changing the mounting method of the charging member. Table 4 shows how to attach the charging member according to the first specific example. The evaluation was performed in the same manner as in Example 1.

【0126】[0126]

【表4】 [Table 4]

【0127】<帯電装置12>過塩素酸リチウムを相溶
させた厚み0.04(mm)のポリウレタンからなる抵
抗層を形成し、その裏面ににカーボンブラックを分散さ
せた厚み0.005(mm)のポリエチレン樹脂からな
る導電層を形成したフィルムを用いた。なお、抵抗層に
対し、導電層を充分に低抵抗とした。帯電用部材の抵抗
値は、R=4×106(Ω)であった。
<Charging Device 12> A resistance layer made of polyurethane having a thickness of 0.04 (mm) in which lithium perchlorate is compatible is formed, and carbon black is dispersed on the back surface thereof to a thickness of 0.005 (mm). The film having a conductive layer made of the polyethylene resin of 1) was used. The resistance of the conductive layer was sufficiently lower than that of the resistance layer. The resistance value of the charging member was R = 4 × 10 6 (Ω).

【0128】<帯電装置13>カーボンブラックを分散
させた厚み0.07(mm)のポリウレタンからなる抵
抗層を形成し、その裏面にカーボンブラックを分散させ
た厚み0.005(mm)のポリエチレン樹脂からなる
導電層を形成し、さらに、抵抗層表面(導電層がない
側)に、架橋剤としてクエン酸を配合したN−メチルメ
トキシ化ナイロンからなる厚み0.01(mm)の表面
層を形成したフィルムを用いた。なお、抵抗層に対し、
導電層を充分に低抵抗とした。帯電用部材の抵抗値は、
R=1×107(Ω)であった。
<Charging Device 13> A resistance layer made of polyurethane having a thickness of 0.07 (mm) in which carbon black is dispersed is formed, and a polyethylene resin having a thickness of 0.005 (mm) in which carbon black is dispersed is formed on the back surface thereof. And a surface layer having a thickness of 0.01 (mm) made of N-methylmethoxylated nylon mixed with citric acid as a cross-linking agent is formed on the surface of the resistance layer (on the side without the conductive layer). The used film was used. For the resistance layer,
The conductive layer has a sufficiently low resistance. The resistance value of the charging member is
It was R = 1 × 10 7 (Ω).

【0129】<帯電装置14>カーボンブラックを分散
させた厚み0.04(mm)の導電性ポリウレタン樹脂
からなる抵抗層を形成し、その裏面にカーボンブラック
を分散させた厚み0.005(mm)のポリエチレン樹
脂からなる導電層を形成したフィルムを用いた。なお、
抵抗層に対し、導電層を充分に低抵抗とした。帯電用部
材の抵抗値は、R=8×106(Ω)であった。
<Charging Device 14> A resistance layer made of a conductive polyurethane resin having a thickness of 0.04 (mm) in which carbon black is dispersed is formed, and a carbon black is dispersed on its back surface to a thickness of 0.005 (mm). A film having a conductive layer made of polyethylene resin was used. In addition,
The resistance of the conductive layer was sufficiently lower than that of the resistance layer. The resistance value of the charging member was R = 8 × 10 6 (Ω).

【0130】<帯電装置15>カーボンブラックを分散
させた厚み0.040(mm)の導電性ポリウレタン樹
脂からなる抵抗層を形成したフィルムを用いた。帯電用
部材の抵抗値は、R=1×107(Ω)であった。
<Charging Device 15> A film having a resistance layer formed of a conductive polyurethane resin having a thickness of 0.040 (mm) in which carbon black was dispersed was used. The resistance value of the charging member was R = 1 × 10 7 (Ω).

【0131】<帯電装置16>架橋剤としてメラミンを
配合した、N−メチルメトキシ化ナイロン層からなる厚
み0.010(mm)の抵抗層を、0.025(mm)
厚みのポリエステル基材の上に形成したフィルムを用い
た。帯電用部材の抵抗値は、R=2×107(Ω)であ
った。
<Charging Device 16> A resistance layer having a thickness of 0.010 (mm) and made of an N-methylmethoxylated nylon layer mixed with melamine as a cross-linking agent was added to 0.025 (mm).
A film formed on a thick polyester substrate was used. The resistance value of the charging member was R = 2 × 10 7 (Ω).

【0132】<帯電装置17>カーボンブラックを分散
させた厚み0.1(mm)のエピクロルヒドリン−エチ
レンオキサイド共重合ゴムからなる抵抗層(弾性を有す
る抵抗層)上に、厚み0.01(mm)のポリピロール
を配合したN−メチルメトキシ化ナイロンからなる表面
層を形成したフィルムを用いた。なお、表面層に対し、
抵抗層を低抵抗とした。帯電用部材の抵抗値は、R=2
×107(Ω)であった。
<Charging device 17> A thickness of 0.01 (mm) is formed on a resistance layer (resistive layer having elasticity) made of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber having a thickness of 0.1 (mm) in which carbon black is dispersed. The film which formed the surface layer which consists of N-methyl methoxylated nylon which mix | blended the polypyrrole of was used. In addition, for the surface layer,
The resistance layer has a low resistance. The resistance value of the charging member is R = 2
It was × 10 7 (Ω).

【0133】<帯電装置18>カーボンブラックを分散
させた厚み0.44(mm)のエピクロルヒドリン−エ
チレンオキサイド共重合ゴムからなる抵抗層(弾性を有
する抵抗層)上に、厚み0.01(mm)のポリピロー
ルを配合したN−メチルメトキシ化ナイロンからなる表
面層を形成したフィルムを用いた。なお、表面層に対
し、抵抗層を低抵抗とした。帯電用部材の抵抗値は、R
=2×107(Ω)であった。
<Charging device 18> A thickness of 0.01 (mm) is formed on a resistance layer (resistive layer having elasticity) made of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber having a thickness of 0.44 (mm) in which carbon black is dispersed. The film which formed the surface layer which consists of N-methyl methoxylated nylon which mix | blended the polypyrrole of was used. The resistance layer had a lower resistance than the surface layer. The resistance value of the charging member is R
= 2 × 10 7 (Ω).

【0134】<帯電装置19>ファーネスブラックを分
散させ、厚み0.09(mm)に形成したポリエステル
樹脂を抵抗層として形成したフィルムを用いた。帯電用
部材の抵抗値は、R=1×107(Ω)であった。
<Charging Device 19> A film was used in which furnace black was dispersed and a polyester resin having a thickness of 0.09 (mm) was formed as a resistance layer. The resistance value of the charging member was R = 1 × 10 7 (Ω).

【0135】<帯電装置20(比較例)>厚み0.07
5(mm)のポリエステル基材の上に、カーボンブラッ
クを分散させた厚み0.005(mm)のポリエチレン
樹脂からなる導電層を形成し、さらに、架橋剤としてク
エン酸を配合したN−メチルメトキシ化ナイロンからな
る厚み0.02(mm)の抵抗層を形成したフィルムを
用いた。なお、抵抗層に対し、導電層を充分に低抵抗と
した。帯電用部材の抵抗値は、R=1×107(Ω)で
あった。
<Charging Device 20 (Comparative Example)> Thickness 0.07
A conductive layer made of a 0.005 (mm) thick polyethylene resin in which carbon black was dispersed was formed on a 5 (mm) polyester substrate, and N-methylmethoxy containing citric acid as a crosslinking agent was further formed. A film having a resistance layer of 0.02 (mm) in thickness made of synthetic nylon was used. The resistance of the conductive layer was sufficiently lower than that of the resistance layer. The resistance value of the charging member was R = 1 × 10 7 (Ω).

【0136】<帯電装置21(比較例)>カーボンブラ
ックを分散させた厚み0.6(mm)のエピクロルヒド
リン−エチレンオキサイド共重合ゴムからなる抵抗層
(弾性を有する抵抗層)上に、厚み0.1(mm)のポ
リピロールを配合したN−メチルメトキシ化ナイロンか
らなる表面層を形成したフィルムを用いた。なお、表面
層に対し、抵抗層を低抵抗とした。帯電用部材の抵抗値
は、R=2×107(Ω)であった。
<Charging Device 21 (Comparative Example)> On the resistance layer (resistive layer having elasticity) made of epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber having a thickness of 0.6 (mm) in which carbon black is dispersed, a thickness of 0. A film having a surface layer made of N-methylmethoxylated nylon containing 1 (mm) of polypyrrole was used. The resistance layer had a lower resistance than the surface layer. The resistance value of the charging member was R = 2 × 10 7 (Ω).

【0137】ここで、フィルムの曲げこわさについて説
明する。
The bending stiffness of the film will be described below.

【0138】フィルムのヤング率をE(kg/m
2)、厚みをt(mm)、有効帯電幅をw(mm)と
すると、フィルムの断面2次モーメントI(mm4)お
よび曲げこわさB(kg・mm2)は、 I=w・t3/12 B=E・I=w・t3・E/12 となる。表5に示す計算において、w=225(mm)
とした。なお、表5に示すヤング率Eは、JIS K7
127に則って測定した。
The Young's modulus of the film is E (kg / m
m 2 ), the thickness is t (mm), and the effective charging width is w (mm), the second moment of inertia I (mm 4 ) and the bending stiffness B (kg · mm 2 ) of the film are I = w · t a 3/12 B = E · I = w · t 3 · E / 12. In the calculation shown in Table 5, w = 225 (mm)
And The Young's modulus E shown in Table 5 is JIS K7.
It measured according to 127.

【0139】[0139]

【表5】 [Table 5]

【0140】帯電装置12〜21の動作時及び非動作時
の様子を観察した。いずれも、非動作時のフィルム形状
と動作時のフィルム形状とは等しかった。さらに、動作
時のフィルム形状、ならびに、領域Nは常に安定してい
た。
The states of the charging devices 12 to 21 in operation and in non-operation were observed. In both cases, the film shape when not in operation was the same as the film shape when in operation. Further, the film shape during operation and the region N were always stable.

【0141】次に、2×2画像を形成した。帯電装置1
2〜19は、良好で均一な2×2画像を形成できた。と
ころが、帯電装置20、21は、細く縦に延びる低濃度
部と、縦に延びる高濃度部が発生し、均一な画像(すな
わち帯電)は得られなかった。これは、実用上問題にな
る程度である。
Next, a 2 × 2 image was formed. Charging device 1
Nos. 2 to 19 could form a good and uniform 2 × 2 image. However, in the charging devices 20 and 21, a thin low density portion extending vertically and a high density portion extending vertically are generated, and a uniform image (that is, charging) cannot be obtained. This is a problem in practical use.

【0142】これは、帯電装置12〜19の場合、動作
時、フィルムと被帯電体の導電性基体との間に働く静電
吸着力によって、領域Nのフィルムは被帯電体に倣うよ
うに当接する。ところが、帯電装置20、21の場合、
フィルムが硬いため(曲げこわさが大きいため)、静電
吸着力によってフィルムを被帯電体に当接させることが
できず、フィルムを被帯電体の軸方向に良く倣わせるこ
とができるないのだと考えられる。その結果、安定した
放電ギャップが形成できず、帯電ムラが発生したのだと
考える。
This is because in the case of the charging devices 12 to 19, the film in the area N is moved so as to follow the charged body by the electrostatic attraction force acting between the film and the conductive substrate of the charged body during operation. Contact. However, in the case of the charging devices 20 and 21,
Because the film is stiff (because it has a large bending stiffness), the film cannot be brought into contact with the charged body by electrostatic attraction, and the film cannot follow the axial direction of the charged body well. it is conceivable that. As a result, it is considered that a stable discharge gap could not be formed and uneven charging occurred.

【0143】以上の結果から、フィルムの曲げこわさは
3.8(kg・mm2)以下が必要であることが解っ
た。
From the above results, it was found that the bending stiffness of the film needs to be 3.8 (kg · mm 2 ) or less.

【0144】さらに、 M:フィルムの曲げモーメント B:フィルムの曲げこわさ w:有効帯電幅(mm) t:フィルム厚み(mm) E:フィルムのヤング率(kg/mm2) ρ:フィルムと被帯電体の接触領域の下流側のフィルム
の曲率半径 とすると、具体例2、3の結果は、
Further, M: bending moment of film B: bending stiffness of film w: effective charging width (mm) t: film thickness (mm) E: Young's modulus of film (kg / mm 2 ) ρ: film and charged Assuming the radius of curvature of the film on the downstream side of the body contact area, the results of Examples 2 and 3 are:

【0145】[0145]

【数1】 [Equation 1]

【0146】である。不等式(3)、(4)から、 0.024・ρ≦w・t3・E≦45.6 ・・・・(5) なる関係式が導出される。ここで、 w=220(mm)、ρ=0.5(mm) であるとすれば、不等式(5)は、 0.00005≦t3・E≦0.21 ・・・・(6) とできる。したがって、本発明の帯電装置の帯電用部材
のフィルムは、不等式(6)を満足するフィルムが好まし
い。フィルムの材質としては、ナイロン系樹脂、ポリエ
チレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、エピクロルヒドリン−エチレ
ンオキサイド共重合系ゴム等が好ましい。特に、ナイロ
ン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂が
好ましい。
It is From the inequalities (3) and (4), the relational expression 0.024 · ρ ≦ w · t 3 · E ≦ 45.6 (5) is derived. Here, if w = 220 (mm) and ρ = 0.5 (mm), then the inequality (5) becomes 0.00005 ≦ t 3 · E ≦ 0.21 ... (6) it can. Therefore, the film of the charging member of the charging device of the present invention is preferably a film that satisfies the inequality (6). The material of the film is preferably nylon resin, polyethylene resin, olefin resin, polyester resin, polyurethane resin, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, or the like. In particular, nylon resin, polyethylene resin, and polyester resin are preferable.

【0147】(具体例4)具体例4では、フィルムの被
帯電体への機械的当接力を0(g/cm)とした例を示
す。
(Specific Example 4) In Specific Example 4, an example is shown in which the mechanical contact force of the film to the member to be charged is 0 (g / cm).

【0148】図10は、本発明に係わる帯電装置の他の
実施形態例を示す概略断面図である。
FIG. 10 is a schematic sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention.

【0149】同図(a)は、非動作時の状態を示す図で
ある。導電層503上に抵抗層504が形成されたフィ
ルム502の両端を重ね合わせ、支持部材505に接着
して、帯電用部材501が構成される。そして、帯電用
部材501は、αが略70(°)、βが略160(°)
となるように設置される。このように設置すると、非動
作時の状態では、フィルム502と被帯電体110との
間に極わずかな隙間を形成する。
FIG. 14A is a diagram showing a state when the apparatus is not operating. Both ends of the film 502 in which the resistance layer 504 is formed on the conductive layer 503 are overlapped and adhered to the support member 505 to form the charging member 501. In the charging member 501, α is approximately 70 (°) and β is approximately 160 (°).
Will be installed. When installed in this way, an extremely small gap is formed between the film 502 and the member 110 to be charged in the non-operating state.

【0150】図10(b)は、動作時の状態を示す図で
ある。被帯電体を矢印方向に回転させ、図示していない
電源から電圧を供給した状態である。
FIG. 10B is a diagram showing a state during operation. This is a state in which the body to be charged is rotated in the direction of the arrow and a voltage is supplied from a power source (not shown).

【0151】同図(a)において、図示していない電源
より電圧を印加することによって、電源→支持部材50
5→導電層503(面内方向移動)→抵抗層504(厚
み方向移動)という経路で電荷(電流)が移動する。そ
して、フィルム502と被帯電体110との間に静電吸
着力が発生し、フィルム502は接触領域Nで被帯電体
110に接触する。この力により、フィルム502は、
形状を維持した状態で、被帯電体110側に極わずか変
位する。そして、被帯電体110の軸方向に倣い、圧接
する。フィルム502は、領域Nの被帯電体110の回
転方向に対し上流側の領域P1のフィルム502の曲率
半径よりも、下流側の領域P2のフィルム252の曲率
半径の方が小さい形状を取る。
In FIG. 15A, by applying a voltage from a power source (not shown), the power source → supporting member 50
Charge (current) moves along a path of 5 → conductive layer 503 (movement in the plane) → resistance layer 504 (movement in the thickness direction). Then, an electrostatic attraction force is generated between the film 502 and the charged body 110, and the film 502 contacts the charged body 110 in the contact area N. This force causes the film 502 to
In the state where the shape is maintained, it is slightly displaced to the charged body 110 side. Then, the charged body 110 is pressed along the axial direction. The film 502 has a shape in which the radius of curvature of the film 252 in the downstream area P2 is smaller than the radius of curvature of the film 502 in the upstream area P1 with respect to the rotation direction of the charged body 110 in the area N.

【0152】このような取付方の帯電装置においては、
フィルム252は、動作、非動作で、被帯電体110に
対し接、離をする。フィルム252の被帯電体への当接
力を測定したところ、非動作時0(g/cm)、動作時
2.4(g/cm)であった(なお、フィルム252と
被帯電体110との動摩擦係数は0.73であった)。
In the charging device having such a mounting method,
The film 252 makes contact with and separates from the member 110 to be charged during operation and non-operation. When the contact force of the film 252 with respect to the charged body was measured, it was 0 (g / cm) when not operating and 2.4 (g / cm) when operating (note that the film 252 and the charged body 110 were The dynamic friction coefficient was 0.73).

【0153】なお、この場合、動作開始時もしくは動作
終了時(電圧のオン時、オフ時)に、フィルム252は
極わずかに変位するが、動作中は変位をすることはな
く、また、動作中の領域Nも極めて安定している。
In this case, at the start or end of the operation (when the voltage is on or off), the film 252 is slightly displaced, but it is not displaced during the operation, and the film 252 is not moved during the operation. The area N is extremely stable.

【0154】本具体例のように、静電吸着力のみによっ
てフィルムを被帯電体に当接させる場合、例え、被帯電
体に凹凸があっても、フィルムに働く力は、凹部、凸部
共に略等しい。さらに、その力は部分に集中することが
ない。したがって、比較的弱い力でフィルムを被帯電体
の軸方向に倣わせることができる。その結果、安定した
放電ギャップが形成できる。
When the film is brought into contact with the member to be charged only by the electrostatic attraction force as in this example, even if the member to be charged has unevenness, the force acting on the film is Almost equal. Moreover, its power does not concentrate on the parts. Therefore, the film can be made to follow the axial direction of the body to be charged with a relatively weak force. As a result, a stable discharge gap can be formed.

【0155】また、帯電用部材の被帯電体への当接力が
弱い。そのため、被帯電体あるいは帯電用部材を摩擦劣
化させることがない。
Further, the contact force of the charging member with the body to be charged is weak. Therefore, the member to be charged or the charging member is not deteriorated by friction.

【0156】さらに、帯電用部材の被帯電体への当接力
は電圧印加時のみしか働かない。したがって、被帯電体
の回転開始後に電圧を印加する、もしくは、電圧の供給
をやめた後に被帯電体の回転を停止することによって、
領域N近傍に滞留している異物を領域Nの下流側に流す
ことができる。その結果、領域Nの上流側に異物を滞留
させることがない。したがって、長期にわたり、安定で
均一な帯電処理を行うことが可能となる。
Further, the contact force of the charging member to the member to be charged works only when the voltage is applied. Therefore, by applying a voltage after starting the rotation of the charged body, or by stopping the rotation of the charged body after stopping the supply of the voltage,
The foreign matter staying in the vicinity of the region N can be made to flow to the downstream side of the region N. As a result, foreign matter is not retained on the upstream side of the region N. Therefore, it is possible to perform stable and uniform charging treatment for a long period of time.

【0157】(具体例5)具体例5では、帯電用部材の
抵抗値Rについて検討した。
(Specific Example 5) In Specific Example 5, the resistance value R of the charging member was examined.

【0158】具体例1に示す帯電装置1をベースに、帯
電用部材の取付方等は変更せず、フィルム組成比と、フ
ィルム膜厚と、有効帯電幅を変化させた。ここで、帯電
用部材の抵抗値Rは、フィルム組成比(ナイロン樹脂と
導電剤との組成比)を変えることで変化させた。フィル
ム膜厚は45(μm)、有効帯電幅は225(mm)と
した。
Based on the charging device 1 shown in the specific example 1, the film composition ratio, the film thickness, and the effective charging width were changed without changing the mounting method of the charging member. Here, the resistance value R of the charging member was changed by changing the film composition ratio (the composition ratio of the nylon resin and the conductive agent). The film thickness was 45 (μm) and the effective charging width was 225 (mm).

【0159】そして、抵抗値Rの異なる帯電用部材によ
り被帯電体の帯電を行い、帯電特性を調べた。ただし、
本発明において抵抗値Rとは帯電用部材に帯電に必要な
電流を流した時の抵抗を言う。さらに、実際に、具体例
1で示す画像形成装置にて、2×2、べた白、べた黒画
像を形成し、画像品質も調べた。
Then, the member to be charged was charged by charging members having different resistance values R, and the charging characteristics were examined. However,
In the present invention, the resistance value R means a resistance when a current required for charging is applied to the charging member. Further, actually, an image forming apparatus shown in Example 1 was used to form 2 × 2, solid white, and solid black images, and the image quality was also examined.

【0160】帯電用部材の抵抗値Rと帯電特性との関係
を図11に示す。図11において、横軸は帯電用部材の
抵抗値Rの対数値log(R)(Ω)、縦軸は被帯電体
の表面電位Vsの絶対値である。図中の記号は測定環境
を表し、□印はNN環境(20℃、50%RH)、○印
はHH環境(35℃、65%RH)、△印はLL環境
(10℃、15%RH)である。
FIG. 11 shows the relationship between the resistance value R of the charging member and the charging characteristics. In FIG. 11, the horizontal axis represents the logarithmic value log (R) (Ω) of the resistance value R of the charging member, and the vertical axis represents the absolute value of the surface potential Vs of the body to be charged. The symbols in the figure represent the measurement environment, □ indicates NN environment (20 ° C, 50% RH), ○ indicates HH environment (35 ° C, 65% RH), Δ indicates LL environment (10 ° C, 15% RH). ).

【0161】図11に示されるように、環境により帯電
性能は異なるが、いずれの環境においても、表面電位V
sが抵抗値Rに依存せず、一定になる領域があることが
解る。この領域が、前述のPaschenの放電による
帯電が行われる領域である。この領域は、帯電用部材の
抵抗値Rが106〜3×107(Ω)の範囲内である。
As shown in FIG. 11, the charging performance differs depending on the environment, but the surface potential V
It can be seen that there is a region where s is constant regardless of the resistance value R. This area is an area where charging is performed by the above-mentioned Paschen's discharge. In this region, the resistance value R of the charging member is within the range of 10 6 to 3 × 10 7 (Ω).

【0162】抵抗値Rが106(Ω)以下では、Pas
chenの放電による帯電と、いわゆる電荷注入による
帯電とが行われる。これは、帯電用部材と被帯電体との
間に形成される放電ギャップにおいて、Paschen
の放電による帯電が行われ、さらに、領域N(ニップ)
内において、電荷注入による帯電が行われる。そのた
め、被帯電体の表面電位Vsは、帯電用部材の抵抗値R
が106〜3×107(Ω)の場合の表面電位Vsに比
べ、絶対値が大きな値になる。そして、帯電用部材の抵
抗値が減少するにつれ、電荷注入による帯電の寄与が大
きくなり、したがって、表面電位Vsの絶対値はより大
きくなる。例えば、帯電用部材の抵抗値Rが1桁低下す
ると、表面電位Vsの絶対値は200(V)程度上昇す
る。
When the resistance value R is 10 6 (Ω) or less, Pas
Charging by the discharge of chen and charging by so-called charge injection are performed. This is due to the Paschen in the discharge gap formed between the charging member and the body to be charged.
Is charged by the discharge of the
Inside, charging is performed by charge injection. Therefore, the surface potential Vs of the member to be charged is the resistance value R of the charging member.
Has a larger absolute value than the surface potential Vs in the case of 10 6 to 3 × 10 7 (Ω). Then, as the resistance value of the charging member decreases, the contribution of charging due to charge injection increases, and therefore the absolute value of the surface potential Vs increases. For example, when the resistance value R of the charging member decreases by one digit, the absolute value of the surface potential Vs increases by about 200 (V).

【0163】抵抗値Rが108(Ω)以上でも、Pas
chenの放電による帯電が行われる。しかし、帯電に
必要な電流の供給が間に合わない、いわゆる、時定数遅
れと呼ばれる現象が発生し、帯電効率が低下する。その
ため、被帯電体の表面電位Vsは、帯電用部材の抵抗値
Rが106〜3×107(Ω)の場合の表面電位Vsに比
べ、絶対値が小さな値になる。そして、帯電用部材の抵
抗値Rが大きくなるにつれ、帯電効率の低下が著しくな
り、したがって、表面電位Vsの絶対値はより小さくな
る。例えば帯電用部材の抵抗値が1桁上昇すると、表面
電位Vsの絶対値は400(V)以上低下する。
Even if the resistance value R is 10 8 (Ω) or more, Pas
Charging is performed by discharging the chen. However, a phenomenon called "time constant delay" occurs, in which the current required for charging is not supplied in time, and the charging efficiency decreases. Therefore, the surface potential Vs of the member to be charged has a smaller absolute value than the surface potential Vs when the resistance value R of the charging member is 10 6 to 3 × 10 7 (Ω). Then, as the resistance value R of the charging member increases, the charging efficiency significantly decreases, so that the absolute value of the surface potential Vs becomes smaller. For example, when the resistance value of the charging member increases by one digit, the absolute value of the surface potential Vs decreases by 400 (V) or more.

【0164】次に、図12に表面電位Vsと画像品質と
の関係を示す。図12において、縦軸は表面電位Vsの
絶対値、横軸は、画像品質の項目である。なお画像品質
は、べた黒画像の画像濃度、2×2画像の画像ムラ、べ
た白画像の白地汚れの程度を評価した。図中にプロット
されている○、△、×印は、各々、良好もしくはムラ、
汚れが認められない(○)、実用上問題のないレベル
(△)、濃度不足もしくはムラ、汚れが目立ち、実用上
問題になる(×)である。また、各項目とも環境をパラ
メータとした。
Next, FIG. 12 shows the relationship between the surface potential Vs and the image quality. In FIG. 12, the vertical axis represents the absolute value of the surface potential Vs, and the horizontal axis represents the item of image quality. The image quality was evaluated by the image density of a solid black image, the image unevenness of a 2 × 2 image, and the degree of white background stain of a solid white image. ○, △, × marks plotted in the figure are good or uneven, respectively.
Staining is not recognized (◯), there is no problem in practical use (Δ), insufficient density or unevenness, and stain is noticeable, which is a practical problem (×). The environment was used as a parameter for each item.

【0165】図12より、表面電位Vsの絶対値が大き
くなると、画像濃度の低下、画像ムラならびに白地汚れ
の程度が悪化し、その程度が実用上問題のない表面電位
の絶対値は740(V)以下であることが解る。また、
表面電位Vsの絶対値が小さくなると、画像ムラ、白地
汚れの程度が悪化し、その程度が実用上問題のない表面
電位の絶対値は450(V)以上であることが解る。つ
まり、画像品質を確保するのに必要な表面電位Vsは−
740〜−450(V)の範囲であることが解る。さら
に望ましい表面電位は、環境によって異なり、NN環境
では−600(V)、HH環境では−620(V)、L
L環境では−580(V)であることが解る。
From FIG. 12, when the absolute value of the surface potential Vs increases, the image density decreases, the image unevenness and the degree of white background stain deteriorate, and the absolute value of the surface potential is 740 (V ) It turns out that: Also,
It can be seen that when the absolute value of the surface potential Vs becomes smaller, the degree of image unevenness and white background stain becomes worse, and the absolute value of the surface potential at which the degree is practically no problem is 450 (V) or more. That is, the surface potential Vs required to secure the image quality is −
It can be seen that the range is 740 to -450 (V). The more desirable surface potential depends on the environment, and is -600 (V) in the NN environment, -620 (V) in the HH environment, and L.
It can be seen that it is −580 (V) in the L environment.

【0166】図11を用い、好ましい帯電用部材の抵抗
値の範囲を求めると、3×105〜1×108(Ω)とな
る。さらに望ましくは、Paschenの放電による帯
電が行われる領域内1×106〜3×107(Ω)であ
る。帯電用部材の抵抗値Rが上記範囲であれば、画像品
質を保証可能な表面電位を確保できる。
When the preferable range of the resistance value of the charging member is determined with reference to FIG. 11, it is 3 × 10 5 to 1 × 10 8 (Ω). More preferably, it is 1 × 10 6 to 3 × 10 7 (Ω) in a region where charging is performed by Paschen's discharge. When the resistance value R of the charging member is within the above range, it is possible to secure a surface potential that can guarantee image quality.

【0167】ここで帯電用部材の抵抗値Rの測定方法を
説明する。
Here, a method of measuring the resistance value R of the charging member will be described.

【0168】図1(b)に示す帯電装置において、被帯
電体を同一形状の導電性の円筒電極に変えた以外は、円
筒電極の表面移動速度、帯電用部材の円筒電極への押圧
力等は全て実際の帯電条件と同様にする。そして、被帯
電体を所定表面電位Vsに帯電するために必要な電流と
同一の電流を帯電用部材に流す。その時の帯電用部材と
円筒電極との間の電圧を測定することにより、帯電用部
材の抵抗値Rを求める。この測定方法の最も重要な点
は、帯電に必要な電流を帯電用部材に流して帯電用部材
の抵抗値を求めることにある。
In the charging device shown in FIG. 1B, the surface moving speed of the cylindrical electrode, the pressing force of the charging member against the cylindrical electrode, etc., except that the body to be charged is replaced by a conductive cylindrical electrode having the same shape. Are the same as the actual charging conditions. Then, the same current as that required to charge the body to be charged to the predetermined surface potential Vs is passed through the charging member. The resistance value R of the charging member is obtained by measuring the voltage between the charging member and the cylindrical electrode at that time. The most important point of this measuring method is to flow a current necessary for charging through the charging member to obtain the resistance value of the charging member.

【0169】なお、帯電に必要な電流は、実際の帯電処
理時の電流値を測定するか、もしくは、下式により求め
られる。
The current required for charging can be obtained by measuring the current value during the actual charging process or by the following equation.

【0170】 I=εpc・εo・w・vp・Vs/dpc ここで、I(μA)は所定表面電位Vs(V)に帯電す
るために必要な電流、w(mm)は帯電用部材の有効帯
電幅、dpc(mm)は被帯電体の感光層の厚み、εp
cは被帯電体の感光層の比誘電率、vp(mm/se
c)は被帯電体の表面移動速度、εo(F/mm)は真
空の誘電率である。ちなみに、本実施例においては、感
光体ドラムを表面電位Vs=−600(V)に帯電する
のに必要な電流はI=−5.9(μA)である。
I = εpcεowvpVs / dpc where I (μA) is the current necessary to charge to a predetermined surface potential Vs (V), and w (mm) is the effectiveness of the charging member. Charge width, dpc (mm) is the thickness of the photosensitive layer of the charged body, εp
c is the relative dielectric constant of the photosensitive layer of the member to be charged, vp (mm / se
c) is the surface moving speed of the body to be charged, and εo (F / mm) is the dielectric constant of vacuum. Incidentally, in this embodiment, the current required to charge the photosensitive drum to the surface potential Vs = −600 (V) is I = −5.9 (μA).

【0171】上記より、明かなように、本発明における
帯電用部材の抵抗は、実際の帯電時の状態を反映するも
のであり、単なる帯電用部材の体積抵抗率とは異なるも
のである。
As is apparent from the above, the resistance of the charging member according to the present invention reflects the state at the time of actual charging, and is different from the simple volume resistivity of the charging member.

【0172】詳細に説明すると、帯電用部材の抵抗値は
電流(もしくは電圧)に依存する。一般に、電流が変化
すると、抵抗も変化する。さらにまた、帯電用部材は被
帯電体と接触しているため、実際の帯電時の帯電用部材
の抵抗は、電気的な接触抵抗を含み、かつ、帯電用部材
と被帯電体との接触状態に依存する。例えば、被帯電体
の移動速度を変化させると、抵抗も変化する。よって、
帯電用部材に帯電に必要な電流を流し、かつ、帯電用部
材と電極との接触状態を被帯電体とのものと同一にして
測定した抵抗が、実際の帯電時の状態を反映する。
More specifically, the resistance value of the charging member depends on the current (or voltage). Generally, as the current changes, so does the resistance. Furthermore, since the charging member is in contact with the body to be charged, the resistance of the charging member during actual charging includes electrical contact resistance, and the contact state between the charging member and the body to be charged. Depends on. For example, if the moving speed of the charged body is changed, the resistance also changes. Therefore,
A resistance measured by applying a current necessary for charging to the charging member and setting the contact state between the charging member and the electrode to be the same as that of the member to be charged reflects the actual state at the time of charging.

【0173】なお、具体例5で述べた内容については、
本発明に限定される内容でなく、帯電用部材が固定され
被帯電体を帯電処理する帯電装置一般に適用される内容
である。例えば、帯電用部材をデッキ型ブラシで構成し
た帯電装置や、帯電用部材をブレードで構成した帯電装
置等に適応可能である。
Regarding the contents described in Example 5,
The content is not limited to the present invention, but is the content generally applied to a charging device in which a charging member is fixed and an object to be charged is charged. For example, it is applicable to a charging device in which the charging member is a deck brush, a charging device in which the charging member is a blade, and the like.

【0174】(実施例2)フィルムを種類を変えて帯電
用部材を構成し、画像形成を行ったところ、紙の進行方
向に平行に、スジ状の高濃度部(白スジ)が画像に発生
する場合があった。これは、何らかの原因で過帯電箇所
が発生したためである。。
(Example 2) When a charging member was formed by changing the type of film and an image was formed, stripe-like high density portions (white stripes) were formed in the image in parallel with the traveling direction of the paper. There was a case to do. This is because an overcharged portion was generated for some reason. .

【0175】そこで、過帯電箇所に対応するフィルムを
観察したところ、領域N近傍のフィルム表面に突起が存
在していた。この突起を含む領域を走査型レーザー顕微
鏡(レーザーテック社製、1LM21)にて観察した。
Then, when the film corresponding to the overcharged portion was observed, a protrusion was present on the film surface in the vicinity of the region N. The region including the protrusion was observed with a scanning laser microscope (1LM21 manufactured by Lasertec).

【0176】図13に、フィルムの断面プロファイルを
示す。図中の実線が断面プロファイル、破線は中心線で
ある。図から、突起高さと突起大きさを計測する(図
中、高さ、大きさと記載)と、突起高さは6.2(μ
m)、また、突起の大きさは83(μmφ)であった。
なお、突起高さは、中心線からの高さとした。
FIG. 13 shows the cross-sectional profile of the film. The solid line in the figure is the cross-sectional profile, and the broken line is the center line. From the figure, measure the height of the protrusion and the size of the protrusion (indicated as height and size in the figure), the height of the protrusion is 6.2 (μ
m), and the size of the protrusion was 83 (μmφ).
The height of the protrusion is the height from the center line.

【0177】このように、突発的な突起が領域N近傍に
存在すると、突起先端から被帯電体に向けて異常な火花
放電が生じる。もしくは、領域N内に存在すると、その
箇所に過剰な圧力が印加され、その結果、電荷が被帯電
体に直接注入される。このようなことにより、被帯電体
に過帯電箇所が生じるものと考えられる。
As described above, when the sudden protrusion is present in the vicinity of the region N, an abnormal spark discharge is generated from the tip of the protrusion toward the charged body. Alternatively, if it exists in the region N, an excessive pressure is applied to that portion, and as a result, electric charges are directly injected into the charged body. It is considered that due to this, an overcharged portion is generated on the member to be charged.

【0178】ここで、フィルムの表面粗さをJIS B
0601に則って測定したところ、Rz=1.2(μ
m)、Rmax=1.8(μm)であった。ここで、J
ISB0601で定義される表面粗さは、母平均の推定
のためのランダムな抜き取り試験で求められる値であ
る。したがって、傷と見なされるような並外れた高い山
や深い谷がない領域から基準長さ(測定領域)を抜き取
る必要がある。そのため、突発的に存在する突起の領域
は排除して基準長さを選定する。したがって、JIS
B0601で定義される表面粗さには、突発的な突起は
全く反映されない。
Here, the surface roughness of the film is measured according to JIS B
When measured according to 0601, Rz = 1.2 (μ
m) and Rmax = 1.8 (μm). Where J
The surface roughness defined by ISB0601 is a value obtained by a random sampling test for estimating a population mean. Therefore, it is necessary to extract the reference length (measurement area) from an area without extraordinarily high peaks and deep valleys that are considered to be scratches. Therefore, the reference length is selected by excluding the region of the protrusion that is suddenly present. Therefore, JIS
The surface roughness defined by B0601 does not reflect any sudden protrusions.

【0179】つまり、JISで定義される表面粗さには
反映されない、突発的な突起についても考慮しないと均
一帯電ができないことが解った。以降、突発的な突起と
JISで定義される表面粗さを区別するため、JISで
定義される表面粗さをベースの粗さとする。
In other words, it has been found that uniform charging cannot be performed unless a sudden protrusion that is not reflected in the surface roughness defined by JIS is taken into consideration. Hereinafter, in order to distinguish a sudden protrusion from a surface roughness defined by JIS, the surface roughness defined by JIS is referred to as a base roughness.

【0180】上述のフィルムの領域Nならびにその上、
下流0.5(mm)の領域の表面を、くまなく走査型レ
ーザー顕微鏡で検査した。結果、上述の突発的な突起の
他に、高さ3.4(μm)、大きさ42(μmφ)の突
発的な突起が1つ確認できた。ただし、この突起に対応
する箇所の画像に、過帯電に起因する白スジは確認でき
なかった。
Region N of the above-mentioned film and above that,
The surface in the region of 0.5 (mm) downstream was inspected thoroughly with a scanning laser microscope. As a result, in addition to the above-mentioned sudden protrusion, one sudden protrusion having a height of 3.4 (μm) and a size of 42 (μmφ) was confirmed. However, white streaks due to overcharge could not be confirmed in the image of the portion corresponding to this protrusion.

【0181】そこで、突発的な突起と帯電均一性との関
係を調べた。故意に突発的な突起を領域N近傍に数ヶ形
成して、突発的な突起と画像との関係を調べた。
Therefore, the relationship between the sudden protrusion and the charging uniformity was examined. By intentionally forming several sudden projections in the vicinity of the region N, the relationship between the sudden projections and the image was examined.

【0182】結果の一覧を表6に示す。なお表6には、
故意に作製した突起の高さと、その突起に対応する箇所
の画像に白スジが発生したかを記す。画像の欄におい
て、○:白スジが観察できず、×:白スジが観察され
た、を示す。
Table 6 shows a list of the results. In addition, in Table 6,
The height of the intentionally produced protrusion and whether white stripes occurred in the image of the portion corresponding to the protrusion are described. In the image column, ◯: white streaks were not observed, and x: white streaks were observed.

【0183】[0183]

【表6】 [Table 6]

【0184】次に、ベースの粗さをRz=2.5(μ
m)、Rmax=3.6(μm)としたフィルムを用意
した。このフィルムに故意に突発的な突起をニップ近傍
に数ヶ形成した。そしてこのフィルムを同様に評価し
た。
Next, the roughness of the base is Rz = 2.5 (μ
m) and Rmax = 3.6 (μm) were prepared. On this film, several sudden protrusions were intentionally formed near the nip. And this film was evaluated similarly.

【0185】結果の一覧を表7に示す。Table 7 shows a list of the results.

【0186】[0186]

【表7】 [Table 7]

【0187】ここで、突起の高さは、中心線からの高さ
としてきたが、中心線にRz/2の値を加えた線を基準
線として、その基準線からの高さとする。なお、新たに
定義した突起高さのことを実効的突起高さと呼称する。
Here, the height of the protrusion is the height from the center line, but the line obtained by adding the value of Rz / 2 to the center line is used as the reference line and the height from the reference line. The newly defined protrusion height is called the effective protrusion height.

【0188】図14は、定義した実効的突起高さを説明
するための図である。同図は、図13で示される断面プ
ロファイルにおいて、定義した実効的突起高さを示す図
である。図中の実線は断面プロファイル、破線は中心
線、一点鎖線は基準線である。また、基準線からの高さ
が実効的突起高さである。
FIG. 14 is a diagram for explaining the defined effective projection height. This figure is a diagram showing the defined effective protrusion height in the cross-sectional profile shown in FIG. In the figure, the solid line is the sectional profile, the broken line is the center line, and the alternate long and short dash line is the reference line. Further, the height from the reference line is the effective protrusion height.

【0189】実効的突起高さに注目して、表6、7を書
き直して見る。結果を表8に示す。
Refocusing Tables 6 and 7, paying attention to the effective protrusion height. The results are shown in Table 8.

【0190】[0190]

【表8】 [Table 8]

【0191】表8の結果から、実効的突起高さと画像と
に関係があり、実効的突起高さが、4.4(μm)以上
であると、その突起により、被帯電体が過剰帯電され、
したがって、白スジ状の画像欠陥が発生することが解
る。つまり、高さが、 (Rz/2+4.4)(μm) 以上である、突発的な突起が領域N近傍に存在してはい
けない、ことが解る。
From the results shown in Table 8, there is a relation between the effective protrusion height and the image. When the effective protrusion height is 4.4 (μm) or more, the protrusion causes the charged body to be excessively charged. ,
Therefore, it can be seen that white stripe-shaped image defects occur. That is, it can be seen that the height is (Rz / 2 + 4.4) (μm) or more, and no sudden protrusion should exist near the region N.

【0192】この結果から、帯電用部材の領域N近傍に
存在する突発的な突起の高さを、 (Rz/2+4.4)(μm) 未満とすると、異常帯電が防止でき、均一帯電が可能と
なる。
From this result, when the height of the abrupt protrusion existing in the vicinity of the area N of the charging member is less than (Rz / 2 + 4.4) (μm), abnormal charging can be prevented and uniform charging is possible. Becomes

【0193】なお、この議論は、接触型帯電装置全般に
適応できる。例えば、ローラ帯電装置、ブレード帯電装
置である。
This discussion can be applied to all contact type charging devices. For example, a roller charging device and a blade charging device.

【0194】[0194]

【発明の効果】本発明の帯電装置によれば以下のような
効果を有する。
The charging device of the present invention has the following effects.

【0195】請求項1ないし6記載の発明によれば、帯
電用部材と被帯電体との接触箇所近傍に形成される放電
ギャップを確実にかつ均一に維持することが可能とな
る。
According to the invention described in claims 1 to 6, it is possible to reliably and uniformly maintain the discharge gap formed in the vicinity of the contact portion between the charging member and the member to be charged.

【0196】また、被帯電体あるいは帯電用部材を摩擦
劣化させ難く、安定的にかつ信頼性の高い帯電処理を行
うことが可能な帯電装置を提供することが可能となる。
さらに、クリーニングブレードをすり抜けたトナーやト
ナー外添剤や紙粉等の異物が、帯電用部材と感光体との
接触箇所近傍に滞留し難い帯電装置を提供することが可
能になる。
Further, it is possible to provide a charging device which is unlikely to cause frictional deterioration of the body to be charged or the charging member and which can perform stable and highly reliable charging processing.
Further, it becomes possible to provide a charging device in which foreign matter such as toner, toner external additive, and paper dust that has slipped through the cleaning blade is less likely to stay near the contact portion between the charging member and the photoconductor.

【0197】請求項2記載の発明によれば、帯電用部材
の形状を具体的に規定することにより、一層の形状安定
性を図ることができる。
According to the second aspect of the invention, the shape stability of the charging member can be further improved by specifically defining the shape of the charging member.

【0198】請求項3記載の発明によれば、帯電用部材
の変形防止やより一層安定した接触を図ることができ
る。
According to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent deformation of the charging member and achieve more stable contact.

【0199】請求項5、6記載の発明によれば、安定し
た帯電処理を行い優れた品質の画像を形成することがで
きる。特に抵抗値範囲を1×106Ω〜3×107Ωの範
囲内に設定することにより、帯電が主にPaschen
の放電によって行われるためきわめて安定した帯電処理
を行うことができる。
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, an image of excellent quality can be formed by performing stable charging processing. In particular, by setting the resistance value range within the range of 1 × 10 6 Ω to 3 × 10 7 Ω, the charging is mainly Paschen.
Since it is carried out by the discharge of, it is possible to perform extremely stable charging treatment.

【0200】[0200]

【0201】[0201]

【0202】[0202]

【0203】請求項7記載の発明によれば、安定性・信
頼性に優れた帯電装置を備えることにより、過帯電や帯
電不足や帯電むらなどがないため、高品質の画像を得る
ことができる。さらに、クリーニングブレードをすり抜
けたトナーやトナー外添剤や紙粉等の異物が帯電装置に
滞留することがない。
According to the seventh aspect of the present invention, since the charging device having excellent stability and reliability is provided, there is no overcharge, insufficient charge, or uneven charge, so that a high quality image can be obtained. . In addition, foreign matter such as toner, toner external additive, and paper dust that has slipped through the cleaning blade does not stay in the charging device.

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

【図1】 本発明に係わる帯電装置の実施形態を示す概
略断面図である。同図(a)は帯電用部材の概略断面図
であり、同図(b)は、同図(a)の帯電用部材を搭載
した帯電装置の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a charging device according to the present invention. FIG. 7A is a schematic cross-sectional view of the charging member, and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view of a charging device equipped with the charging member of FIG.

【図2】 本発明に係わる帯電装置において、帯電用部
材に供給した電圧Vaと得られた被帯電体の表面電位V
sとの関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a charging device according to the present invention, in which a voltage Va supplied to a charging member and a surface potential V of a charging target obtained are obtained.
It is a figure which shows the relationship with s.

【図3】 Paschen曲線と、空隙距離gに対する
空隙電圧Vgとの関係曲線とを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a Paschen curve and a relationship curve of the air gap voltage Vg with respect to the air gap distance g.

【図4】 本発明に係わる帯電装置の他の実施形態例を
示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention.

【図5】 本発明に係わる帯電装置の他の実施形態例を
示す概略断面図である。同図(a)は非動作の状態を、
同図(b)は動作時の状態を示す。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention. The figure (a) shows the non-operation state,
FIG. 3B shows a state during operation.

【図6】 同図(a)、(b)は、本発明に係わる帯電
装置の他の実施形態例を示す概略断面図である。
6A and 6B are schematic cross-sectional views showing another embodiment of the charging device according to the present invention.

【図7】 本発明に係わる帯電装置を搭載した画像形成
装置の概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of an image forming apparatus equipped with a charging device according to the present invention.

【図8】 本発明に係わる帯電装置の帯電用部材の取付
パラメータを説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining attachment parameters of a charging member of the charging device according to the present invention.

【図9】 同図(a)〜(c)は、本発明に係わる帯電
装置の動作時の様子を示す概略断面図である。
9 (a) to 9 (c) are schematic cross-sectional views showing a state during operation of the charging device according to the present invention.

【図10】 本発明に係わる帯電装置の他の実施形態例
を示す概略断面図である。同図(a)は非動作の状態
を、同図(b)は動作時の状態を示す。
FIG. 10 is a schematic sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention. The figure (a) shows the state of non-operation, and the figure (b) shows the state at the time of operation.

【図11】 本発明に係わる帯電装置の帯電用部材の抵
抗値と帯電特性との関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a resistance value of a charging member and a charging characteristic of the charging device according to the present invention.

【図12】 本発明に係わる帯電装置を搭載した画像形
成装置において、被帯電体の表面電位と画像品質との関
係を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the surface potential of the body to be charged and the image quality in the image forming apparatus equipped with the charging device according to the present invention.

【図13】 帯電不良を起こしたフィルム表面の断面プ
ロファイルを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a cross-sectional profile of the film surface that has caused a charging failure.

【図14】 定義した実効的突起高さを説明するための
図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining a defined effective protrusion height.

フロントページの続き (72)発明者 池上 昭彦 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイ コーエプソン株式会社内 (72)発明者 ▲浜▼ 高志 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイ コーエプソン株式会社内 (72)発明者 吉岡 研二郎 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイ コーエプソン株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−104552(JP,A) 特開 平7−295329(JP,A) 特開 平4−86681(JP,A) 特開 平7−28296(JP,A) 特開 平6−51614(JP,A) 特開 平6−51554(JP,A) 特開 平5−241423(JP,A) 特開 平4−143775(JP,A) 特開 平6−35263(JP,A) 特開 平5−307315(JP,A) 特開 平3−17669(JP,A) 特開 平7−295365(JP,A) 実開 平7−5149(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/02 G03G 15/16 103 Front page continued (72) Inventor Akihiko Ikegami 3-5 Yamato, Suwa City, Nagano Seiko Epson Co., Ltd. (72) Inventor ▲ Hama ▼ Takashi 3-5 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture Seiko In Epson Corporation (72) Inventor Kenjiro Yoshioka 3-3-5 Yamato, Suwa City, Nagano Seiko Epson Corporation (56) Reference JP-A-7-104552 (JP, A) JP-A-7-295329 (JP, A) JP 4-86681 (JP, A) JP 7-28296 (JP, A) JP 6-51614 (JP, A) JP 6-51554 (JP, A) Kaihei 5-241423 (JP, A) JP 4-143775 (JP, A) JP 6-35263 (JP, A) JP 5-307315 (JP, A) JP 3-17669 ( JP, A) JP 7-295365 (JP, A) Actual development 7-5149 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/02 G03G 15/16 103

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 外部より電圧が印加された帯電用部材を
被帯電体に接触させて帯電処理を行う帯電装置におい
て、 前記帯電用部材は、可撓性を有するフィルムの両端を支
持部材で固定支持された構成であり、電圧が供給された
状態で前記フィルムと前記被帯電体との接触領域より前
記被帯電体の移動方向の下流側の前記フィルムの曲率半
径が、前記接触領域より前記被帯電体の移動方向の上流
側の曲率半径よりも小さくなるようなフィルム形状を取
り、 前記フィルムの固定端間の距離をL1、前記フィルムの
曲線上で前記フィルムの最大距離を与える長さをL4と
した場合、L1<L4であり、 L1が、0≦L1≦1(mm)であることを特徴とす
電装置。
1. A charging member to which a voltage is applied from the outside
In a charging device that performs a charging process by contacting an object to be charged
The charging member supports both ends of the flexible film.
It is a structure that is fixed and supported by a holding member, and voltage is supplied.
In the state before the contact area between the film and the body to be charged.
The curvature half of the film on the downstream side in the moving direction of the charged body
The diameter is upstream of the contact area in the moving direction of the charged body.
The film shape is smaller than the radius of curvature on the side.
If the distance between the fixed ends of the film is L1 and the length that gives the maximum distance of the film on the curve of the film is L4, then L1 <L4, and L1 is 0 ≦ L1 ≦ 1 (mm ) shall be the feature that it is a
Band collector.
【請求項2】 フィルム形状が、涙滴に似た形状である
ことを特徴とする請求項記載の帯電装置。
2. A film shape, a charging device according to claim 1, characterized in that the shape similar to a teardrop.
【請求項3】 フィルムの曲げモーメントMが、M≧
0.002(kg・mm)であることを特徴とする請求
記載の帯電装置。ただし、Mは、M=w・t3・E
/(12・ρ) w:有効帯電幅(mm) t:フィルム厚み(mm) E:フィルムのヤング率(kg/mm2) ρ:フィルムと被帯電体の接触領域の下流側のフィルム
の曲率半径である。
3. The bending moment M of the film is M ≧
The charging device according to claim 1 , wherein the charging device is 0.002 (kg · mm). However, M is, M = w · t 3 · E
/ (12 · ρ) w: Effective charge width (mm) t: Film thickness (mm) E: Young's modulus of the film (kg / mm 2 ) ρ: Curvature of the film downstream of the contact area between the film and the body to be charged Is the radius.
【請求項4】 フィルムが、少なくとも、ナイロン系樹
脂、ポリエチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エピクロルヒドリン
−エチレンオキサイド共重合系ゴムから選ばれる物質を
構成要素として含むことを特徴とする請求項記載の帯
電装置。
4. The film contains at least a substance selected from nylon-based resins, polyethylene-based resins, olefin-based resins, polyester-based resins, polyurethane-based resins, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer-based rubbers as a constituent element. The charging device according to claim 3 .
【請求項5】 フィルムの抵抗値Rが、3×10
5(Ω)≦R≦1×108(Ω)であることを特徴とする
請求項記載の帯電装置。
5. The resistance value R of the film is 3 × 10.
5 (Ω) ≦ R ≦ 1 × 10 8 (Ω) charging device according to claim 1, characterized in that the.
【請求項6】 フィルムの抵抗値Rが、1×10
6(Ω)≦R≦3×107(Ω)であることを特徴とする
請求項記載の帯電装置。
6. The resistance value R of the film is 1 × 10.
6. The charging device according to claim 5, wherein 6 (Ω) ≦ R ≦ 3 × 10 7 (Ω).
【請求項7】 請求項1〜のいずれか一つに記載の帯
電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. An image forming apparatus comprising the charging device according to any one of claims 1 to 6 .
JP09768194A 1994-05-11 1994-05-11 Charging device and image forming apparatus having the same Expired - Fee Related JP3475970B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09768194A JP3475970B2 (en) 1994-05-11 1994-05-11 Charging device and image forming apparatus having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09768194A JP3475970B2 (en) 1994-05-11 1994-05-11 Charging device and image forming apparatus having the same

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003126450A Division JP3977280B2 (en) 2003-05-01 2003-05-01 Charging device and image forming apparatus having the same
JP2003126451A Division JP3977281B2 (en) 2003-05-01 2003-05-01 Charging device and image forming apparatus having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07306567A JPH07306567A (en) 1995-11-21
JP3475970B2 true JP3475970B2 (en) 2003-12-10

Family

ID=14198736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09768194A Expired - Fee Related JP3475970B2 (en) 1994-05-11 1994-05-11 Charging device and image forming apparatus having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3475970B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07306567A (en) 1995-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6721523B2 (en) Charging device, image forming unit and image forming device
US5842081A (en) Method and apparatus for charging an electrographic photoreceptor
EP0747780B1 (en) Image forming apparatus comprising contact type charging member
JP4779642B2 (en) Image forming apparatus
JP3475970B2 (en) Charging device and image forming apparatus having the same
US5881343A (en) Charging method and charging device
JP3977280B2 (en) Charging device and image forming apparatus having the same
US5453819A (en) Charger apparatus
JP3977281B2 (en) Charging device and image forming apparatus having the same
JPH10239946A (en) Electrifying device
JP2006276068A (en) Charging member, cleaning member and image forming apparatus
JPH08248733A (en) Electrifying member and electrifying device
JP4824383B2 (en) Adjustment method of charging device
JP3962473B2 (en) Charging device
JP4736789B2 (en) Image forming apparatus using a plurality of contact chargers
US5860046A (en) Charging method and charging device
JP3199055B2 (en) Charging device
JP3013769B2 (en) Charging method, charging device, and image forming apparatus using the same
JP3159203B2 (en) Charging device
JP2927135B2 (en) Charging device
JP2008026414A (en) Cleaning roll for charging member, charging device, process cartridge and image forming apparatus
JPH11160955A (en) Charging device
JP3198081B2 (en) Transfer method and image forming apparatus
JP2005172863A (en) Image forming apparatus
JP4010128B2 (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100926

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100926

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees