JPH0689051A - 接触帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents
接触帯電装置及び画像形成装置Info
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- JPH0689051A JPH0689051A JP4264293A JP26429392A JPH0689051A JP H0689051 A JPH0689051 A JP H0689051A JP 4264293 A JP4264293 A JP 4264293A JP 26429392 A JP26429392 A JP 26429392A JP H0689051 A JPH0689051 A JP H0689051A
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
- G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
- G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
- G03G15/0233—Structure, details of the charging member, e.g. chemical composition, surface properties
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- G03G2221/00—Processes not provided for by group G03G2215/00, e.g. cleaning or residual charge elimination
- G03G2221/16—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements and complete machine concepts
- G03G2221/18—Cartridge systems
- G03G2221/183—Process cartridge
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 接触帯電装置、或は接触帯電装置を像担持体
の帯電工程手段として用いた画像形成装置について、帯
電部材が異物を非帯電体に押しつける圧を軽減させて、
画像形成装置にあっては、高温高湿状態時や装置の長期
使用過程での像担持体に対するトナー融着現象の発生を
効果的に防止すること。 【構成】 帯電部材２が、少なくとも、導電性基体２０
と、該導電性基体を被覆または該導電性基体に支持させ
た発泡部材より成る弾性抵抗層２１と、該弾性抵抗層の
外側に設けられ、被帯電体１に当接する表面抵抗層２２
とを有するものであり、該表面抵抗層２２の１００％モ
ジュラスをＭ100 Ｋｇ／ｃｍ2とし、該層の厚さをｄｃ
ｍとすると、該表面抵抗層２２が、帯電部材２の表面抵
抗層としての機能を果たすことができる層厚であって、
且つＭ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たしている
こと。
の帯電工程手段として用いた画像形成装置について、帯
電部材が異物を非帯電体に押しつける圧を軽減させて、
画像形成装置にあっては、高温高湿状態時や装置の長期
使用過程での像担持体に対するトナー融着現象の発生を
効果的に防止すること。 【構成】 帯電部材２が、少なくとも、導電性基体２０
と、該導電性基体を被覆または該導電性基体に支持させ
た発泡部材より成る弾性抵抗層２１と、該弾性抵抗層の
外側に設けられ、被帯電体１に当接する表面抵抗層２２
とを有するものであり、該表面抵抗層２２の１００％モ
ジュラスをＭ100 Ｋｇ／ｃｍ2とし、該層の厚さをｄｃ
ｍとすると、該表面抵抗層２２が、帯電部材２の表面抵
抗層としての機能を果たすことができる層厚であって、
且つＭ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たしている
こと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外部より電圧を印加し
た帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体の帯電（除
電も含む）を行なう接触帯電装置に関する。
た帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体の帯電（除
電も含む）を行なう接触帯電装置に関する。
【０００２】またこの接触帯電装置を像担持体の帯電工
程手段として用いた画像形成装置に関する。
程手段として用いた画像形成装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】例えば、電子写真複写機もしくは同プリ
ンタ、静電記録装置等のように、電子写真感光体・静電
記録誘電体等の被帯電体としての像担持体に帯電工程を
含む、電子写真プロセス・静電記録プロセス等の作像プ
ロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置にお
いて、像担持体を帯電処理する手段として、最近は、像
担持体に帯電部材（導電性部材、接触電極）を当接さ
せ、これに電圧を印加して像担持体の帯電を行なう接触
帯電装置（特開昭 63-167380号公報等）が採用されるよ
うになってきている。
ンタ、静電記録装置等のように、電子写真感光体・静電
記録誘電体等の被帯電体としての像担持体に帯電工程を
含む、電子写真プロセス・静電記録プロセス等の作像プ
ロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置にお
いて、像担持体を帯電処理する手段として、最近は、像
担持体に帯電部材（導電性部材、接触電極）を当接さ
せ、これに電圧を印加して像担持体の帯電を行なう接触
帯電装置（特開昭 63-167380号公報等）が採用されるよ
うになってきている。
【０００４】接触帯電装置は、従来一般に利用されてい
た非接触式の帯電装置であるコロナ帯電装置に比較し
て、低い印加電圧を使用しうること、オゾン発生が少な
いことなどの利点を有していることが認められている。
た非接触式の帯電装置であるコロナ帯電装置に比較し
て、低い印加電圧を使用しうること、オゾン発生が少な
いことなどの利点を有していることが認められている。
【０００５】図２に接触帯電装置の一例の概略構成模型
図を示した。
図を示した。
【０００６】１は被帯電体であり、本例は電子写真複写
機もしくは同プリンタにおける像担持体としての回転感
光ドラムである。
機もしくは同プリンタにおける像担持体としての回転感
光ドラムである。
【０００７】この感光ドラムはアルミニウム製等の導電
性ドラム基体１０の外周面に感光層１１（有機半導体
（ＯＰＣ）、アモルファスシリコン、セレン、酸化亜鉛
等の光導電性半導体材料層）を被覆してなるもので、矢
示ａの方向に所定の周速度をもつて回転駆動される。
性ドラム基体１０の外周面に感光層１１（有機半導体
（ＯＰＣ）、アモルファスシリコン、セレン、酸化亜鉛
等の光導電性半導体材料層）を被覆してなるもので、矢
示ａの方向に所定の周速度をもつて回転駆動される。
【０００８】２はこの被帯電体としての感光ドラム１の
面に当接させたローラ型の帯電部材（帯電ローラ）であ
る。この帯電ローラ２は、 ａ．導電性基体（電極部材）としての金属等のローラ心
金２０と、 ｂ．この芯金の外側に同心一体に形成した、カーボン等
の導電性微粉体を内添したゴム等よりなる、体積抵抗率
が例えば１０3 Ωｃｍ程度の低抵抗の弾性抵抗層２１
（第１の抵抗層）と、 ｃ．該弾性抵抗層２１の外周を被覆させて形成した、酸
化スズ（ＳｎＯ2 ）等の導電性微粉体を内添した樹脂材
料等よりなる、体積抵抗率が例えば１０6 〜１０10Ωｃ
ｍ程度、厚さ数１０μｍ〜数１００μｍ程度の表面抵抗
層２２（第２の抵抗層）と からなり、感光ドラム１に対して並行に配列して芯金両
端部を軸受部材で軸受けさせ、付勢手段で感光ドラム１
面に所定の押圧力をもって当接させてあり、この例の場
合は感光ドラム１の回転に伴い矢示ｂの方向に従動回転
する。
面に当接させたローラ型の帯電部材（帯電ローラ）であ
る。この帯電ローラ２は、 ａ．導電性基体（電極部材）としての金属等のローラ心
金２０と、 ｂ．この芯金の外側に同心一体に形成した、カーボン等
の導電性微粉体を内添したゴム等よりなる、体積抵抗率
が例えば１０3 Ωｃｍ程度の低抵抗の弾性抵抗層２１
（第１の抵抗層）と、 ｃ．該弾性抵抗層２１の外周を被覆させて形成した、酸
化スズ（ＳｎＯ2 ）等の導電性微粉体を内添した樹脂材
料等よりなる、体積抵抗率が例えば１０6 〜１０10Ωｃ
ｍ程度、厚さ数１０μｍ〜数１００μｍ程度の表面抵抗
層２２（第２の抵抗層）と からなり、感光ドラム１に対して並行に配列して芯金両
端部を軸受部材で軸受けさせ、付勢手段で感光ドラム１
面に所定の押圧力をもって当接させてあり、この例の場
合は感光ドラム１の回転に伴い矢示ｂの方向に従動回転
する。
【０００９】３は帯電ローラ２の導電性基体としての芯
金２０に対する電圧印加電源である。この電源３から帯
電ローラ２の芯金２０に対して所定の直流電圧、もしく
は振動電圧が印加されることにより回転感光ドラム１面
が帯電ローラ２により所定の極性・電位に帯電処理され
る。
金２０に対する電圧印加電源である。この電源３から帯
電ローラ２の芯金２０に対して所定の直流電圧、もしく
は振動電圧が印加されることにより回転感光ドラム１面
が帯電ローラ２により所定の極性・電位に帯電処理され
る。
【００１０】被帯電体としての感光ドラム１の周囲には
上記の帯電装置の他に、画像情報露光手段、トナー現像
手段、トナー像転写手段、感光ドラムクリーニング手段
等の所要の作像プロセス手段が配設されて画像形成装置
が構成されているが、それ等は図には省略した。
上記の帯電装置の他に、画像情報露光手段、トナー現像
手段、トナー像転写手段、感光ドラムクリーニング手段
等の所要の作像プロセス手段が配設されて画像形成装置
が構成されているが、それ等は図には省略した。
【００１１】接触帯電のメカニズムは帯電部材２と被帯
電体１との接触部近傍の微小ギャップ（空隙、間隙）で
空気の絶縁破壊が生じ、これによって帯電部材２から被
帯電体１への電荷の移動（帯電電流の流れ）が起こるこ
とで帯電がなされるものと考えられる。
電体１との接触部近傍の微小ギャップ（空隙、間隙）で
空気の絶縁破壊が生じ、これによって帯電部材２から被
帯電体１への電荷の移動（帯電電流の流れ）が起こるこ
とで帯電がなされるものと考えられる。
【００１２】被帯電体としての像担持体１はドラム型に
限らず、ベルト型・シート型等であってもよい。
限らず、ベルト型・シート型等であってもよい。
【００１３】帯電ローラ２は非回転のローラ、積極的に
回転駆動するようにしたローラとしても良い。また帯電
部材２はローラ型だけでなく、ブレード型・パッド型・
ブロック型・ロッド型・ベルト型・シート型・ブラシ型
等の形状・形態のものとすることもできる。
回転駆動するようにしたローラとしても良い。また帯電
部材２はローラ型だけでなく、ブレード型・パッド型・
ブロック型・ロッド型・ベルト型・シート型・ブラシ型
等の形状・形態のものとすることもできる。
【００１４】図３はブレード形状の帯電部材（帯電ブレ
ード）、図４はブロック形状もしくはパッド形状の帯電
部材の例の構成模型図を示している。
ード）、図４はブロック形状もしくはパッド形状の帯電
部材の例の構成模型図を示している。
【００１５】帯電部材２への印加電圧は、直流電圧のみ
とする方式（ＤＣ印加方式）と、振動電圧（交番電圧・
脈流電圧；時間とともに電圧値が周期的に変化する電
圧）を印加する方式（ＡＣ印加方式）がある。
とする方式（ＤＣ印加方式）と、振動電圧（交番電圧・
脈流電圧；時間とともに電圧値が周期的に変化する電
圧）を印加する方式（ＡＣ印加方式）がある。
【００１６】ＡＣ印加方式はＤＣ印加方式よりも均一帯
電性のラティチュードが大きい利点がある。特に本出願
人の先の提案に係る特開昭 63-149669号公報等に開示し
たように、直流電圧と、帯電部材２に直流電圧を印加し
た時の被帯電体１の帯電開始電圧の２倍以上のピーク値
間電圧を有する交流電圧との重畳振動電圧を印加する方
式は、ＤＣ印加方式の場合において発生をみやすい微視
的な帯電不良（点状に過剰に帯電した領域の発生）を防
止して被帯電体面の均一な帯電処理が可能となり有利で
ある。
電性のラティチュードが大きい利点がある。特に本出願
人の先の提案に係る特開昭 63-149669号公報等に開示し
たように、直流電圧と、帯電部材２に直流電圧を印加し
た時の被帯電体１の帯電開始電圧の２倍以上のピーク値
間電圧を有する交流電圧との重畳振動電圧を印加する方
式は、ＤＣ印加方式の場合において発生をみやすい微視
的な帯電不良（点状に過剰に帯電した領域の発生）を防
止して被帯電体面の均一な帯電処理が可能となり有利で
ある。
【００１７】振動電圧（交流電圧）の波形としては正弦
波・矩形波・三角波・パルス波等、また直流電源を周期
的にオン・オフすることによって形成された矩形波電圧
であっても良い。
波・矩形波・三角波・パルス波等、また直流電源を周期
的にオン・オフすることによって形成された矩形波電圧
であっても良い。
【００１８】接触帯電において、被帯電体に当接させる
帯電部材２は金属等の剛体導電性基体でもよいが、その
ような固い帯電部材と被帯電体１との直接当接では、 ．両者の均一な当接状態を確保し難く被帯電体面の均
一な帯電が難しい ．固い帯電部材で被帯電体面に損傷や摩耗を与え易い ．被帯電体面にピンホール等の低耐圧欠陥部がある
と、そのピンホール等に該帯電部材が対応したとき帯電
電流が該ピンホール等に容易に集中的に流れ込んでリー
クし、帯電されない部分が生じてしまい、反転現像の画
像形成装置にあっては黒帯状の画像ムラが生じてしまう ．被帯電体と該帯電部材との間に入った異物が固い帯
電部材で被帯電体面に強く押し付けられて被帯電体面に
強固に付着化してしまう。画像形成装置にあっては像担
持体と剛体帯電部材との間に介入したトナーが像担持体
面に強くこすり付けられて所謂「トナー融着」現象が顕
著に発生してしまう トナー融着は像担持体クリーニング手段をすり抜けてし
まったトナーが接触帯電部材のように像担持体面に当接
している部材によって像担持体面に強く押圧されてこす
りつけられた状態になると、そのこすり摩擦で生じた熱
でトナーが融けるために起きると考えられる。
帯電部材２は金属等の剛体導電性基体でもよいが、その
ような固い帯電部材と被帯電体１との直接当接では、 ．両者の均一な当接状態を確保し難く被帯電体面の均
一な帯電が難しい ．固い帯電部材で被帯電体面に損傷や摩耗を与え易い ．被帯電体面にピンホール等の低耐圧欠陥部がある
と、そのピンホール等に該帯電部材が対応したとき帯電
電流が該ピンホール等に容易に集中的に流れ込んでリー
クし、帯電されない部分が生じてしまい、反転現像の画
像形成装置にあっては黒帯状の画像ムラが生じてしまう ．被帯電体と該帯電部材との間に入った異物が固い帯
電部材で被帯電体面に強く押し付けられて被帯電体面に
強固に付着化してしまう。画像形成装置にあっては像担
持体と剛体帯電部材との間に介入したトナーが像担持体
面に強くこすり付けられて所謂「トナー融着」現象が顕
著に発生してしまう トナー融着は像担持体クリーニング手段をすり抜けてし
まったトナーが接触帯電部材のように像担持体面に当接
している部材によって像担持体面に強く押圧されてこす
りつけられた状態になると、そのこすり摩擦で生じた熱
でトナーが融けるために起きると考えられる。
【００１９】像担持体１に融着したトナーは光を透過し
ないため、反転現像系においては露光部において露光を
受けた場合もそのトナー融着部の像担持体部分表面の電
位が降下せず、トナー融着部分が図５に示すように画像
ヌケ（白ポチ）となってしまう。等の問題がある。
ないため、反転現像系においては露光部において露光を
受けた場合もそのトナー融着部の像担持体部分表面の電
位が降下せず、トナー融着部分が図５に示すように画像
ヌケ（白ポチ）となってしまう。等の問題がある。
【００２０】したがって、帯電部材２は適度な弾性（低
硬度）を有するのがよく、前記例の図２の帯電ローラ、
図３の帯電ブレード、図４のブロック形状もしくはパッ
ド形状の帯電部材のように、少なくとも、導電性基体２
０と、該導電性基体を被覆または該導電性基体に支持さ
せた弾性抵抗層２１と、該弾性抵抗層の外側に設けら
れ、被帯電体に当接する表面抵抗層２２とを有する形態
の、低硬度構成のものが使用されている。
硬度）を有するのがよく、前記例の図２の帯電ローラ、
図３の帯電ブレード、図４のブロック形状もしくはパッ
ド形状の帯電部材のように、少なくとも、導電性基体２
０と、該導電性基体を被覆または該導電性基体に支持さ
せた弾性抵抗層２１と、該弾性抵抗層の外側に設けら
れ、被帯電体に当接する表面抵抗層２２とを有する形態
の、低硬度構成のものが使用されている。
【００２１】弾性抵抗層２１は、一般的には、導電性Ｅ
ＰＤＭ等の導電性ゴム材料や導電性弾性発泡材料が用い
られており、この弾性抵抗層２１の適度に調整された弾
性により帯電部材２が低硬度化されて、帯電部材２と被
帯電体１との均一な当接状態が確保されると共に、画像
形成装置にあっては帯電部材２によるトナーの像担持体
面に対する押圧力が緩和されてトナー融着現象の発生が
緩和され、またこの弾性抵抗層２１に与えた低抵抗の導
電性により導電性基体２０に印加された電圧が大きく減
衰されることなく被帯電体と帯電部材表層との間に作用
する。
ＰＤＭ等の導電性ゴム材料や導電性弾性発泡材料が用い
られており、この弾性抵抗層２１の適度に調整された弾
性により帯電部材２が低硬度化されて、帯電部材２と被
帯電体１との均一な当接状態が確保されると共に、画像
形成装置にあっては帯電部材２によるトナーの像担持体
面に対する押圧力が緩和されてトナー融着現象の発生が
緩和され、またこの弾性抵抗層２１に与えた低抵抗の導
電性により導電性基体２０に印加された電圧が大きく減
衰されることなく被帯電体と帯電部材表層との間に作用
する。
【００２２】表面抵抗層２２は、弾性抵抗層２１から帯
電部材２の外面へのオイルのしみ出しを防止する役目
と、帯電部材２の抵抗調整の役目をしている。
電部材２の外面へのオイルのしみ出しを防止する役目
と、帯電部材２の抵抗調整の役目をしている。
【００２３】即ち、弾性抵抗層２１は所要の低抵抗化の
ためにゴム材料にかなり多量の導電性粉体等を配合する
が、多量の導電性粉体等の配合はゴム材料の硬度を上げ
る結果となり、その硬度を所要に下げるためにかなり多
量のオイルが配合される。
ためにゴム材料にかなり多量の導電性粉体等を配合する
が、多量の導電性粉体等の配合はゴム材料の硬度を上げ
る結果となり、その硬度を所要に下げるためにかなり多
量のオイルが配合される。
【００２４】その配合オイルが弾性抵抗層２１内から外
面にしみ出し易すく、該弾性抵抗層２１を直接に被帯電
体１に当接させたのでは被帯電体面にしみ出しオイルが
付着して被帯電体面を汚染する。被帯電体が画像形成装
置の像担持体であれば像担持体の劣化や画質低下を生じ
させる。表面抵抗層２２はこの弾性抵抗層２１からの帯
電部材外面へのオイルしみ出しを防止している。
面にしみ出し易すく、該弾性抵抗層２１を直接に被帯電
体１に当接させたのでは被帯電体面にしみ出しオイルが
付着して被帯電体面を汚染する。被帯電体が画像形成装
置の像担持体であれば像担持体の劣化や画質低下を生じ
させる。表面抵抗層２２はこの弾性抵抗層２１からの帯
電部材外面へのオイルしみ出しを防止している。
【００２５】また、低抵抗の弾性抵抗層２１を被帯電体
１に直接に当接した場合には、前述の導電性基体を直接
当接させた場合と同様に、被帯電体１面のピンホール等
の低耐圧欠陥部に帯電電流が集中的に流れ込んでリーク
して帯電されない部分が容易に生じてしまう。
１に直接に当接した場合には、前述の導電性基体を直接
当接させた場合と同様に、被帯電体１面のピンホール等
の低耐圧欠陥部に帯電電流が集中的に流れ込んでリーク
して帯電されない部分が容易に生じてしまう。
【００２６】そこで表面抵抗層２２は、均一帯電に必要
な帯電電流は流すが、帯電部材２が被帯電体１面のピン
ホール等に対応しても該ピンホール等への帯電電流の集
中リークは阻止する範囲の抵抗値に設定されることで、
この問題を解消している。
な帯電電流は流すが、帯電部材２が被帯電体１面のピン
ホール等に対応しても該ピンホール等への帯電電流の集
中リークは阻止する範囲の抵抗値に設定されることで、
この問題を解消している。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
低硬度化した帯電部材２を用いた接触帯電装置を、例え
ば画像形成装置の像担持体１の帯電工程手段として使用
した場合でも、像担持体面へのトナー融着現象が発生す
る。特に高温・高湿下で顕著である。本発明はこの問題
をなくすることを目的といている。
低硬度化した帯電部材２を用いた接触帯電装置を、例え
ば画像形成装置の像担持体１の帯電工程手段として使用
した場合でも、像担持体面へのトナー融着現象が発生す
る。特に高温・高湿下で顕著である。本発明はこの問題
をなくすることを目的といている。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする接触帯電装置及び画像形成装置を特徴としてい
る。
徴とする接触帯電装置及び画像形成装置を特徴としてい
る。
【００２９】（１）少なくとも、導電性基体と、該導電
性基体を被覆または該導電性基体に支持させた発泡部材
より成る弾性抵抗層と、該弾性抵抗層の外側に設けら
れ、被帯電体に当接する表面抵抗層とを有する帯電部材
を被帯電体に当接させて配設し、導電性基体に電圧を印
加して被帯電体の帯電を行なう接触帯電装置であり、前
記帯電部材の被帯電体に当接する表面抵抗層の１００％
モジュラスをＭ100Ｋｇ／ｃｍ2とし、該層の厚さをｄｃ
ｍとすると、該表面抵抗層が、帯電部材の表面抵抗層と
しての機能を果たすことができる層厚であって、且つ Ｍ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たしていることを特徴とする接触帯電装置。
性基体を被覆または該導電性基体に支持させた発泡部材
より成る弾性抵抗層と、該弾性抵抗層の外側に設けら
れ、被帯電体に当接する表面抵抗層とを有する帯電部材
を被帯電体に当接させて配設し、導電性基体に電圧を印
加して被帯電体の帯電を行なう接触帯電装置であり、前
記帯電部材の被帯電体に当接する表面抵抗層の１００％
モジュラスをＭ100Ｋｇ／ｃｍ2とし、該層の厚さをｄｃ
ｍとすると、該表面抵抗層が、帯電部材の表面抵抗層と
しての機能を果たすことができる層厚であって、且つ Ｍ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たしていることを特徴とする接触帯電装置。
【００３０】（２）前記帯電部材がローラ形状であるこ
とを特徴とする（１）記載の接触帯電装置。
とを特徴とする（１）記載の接触帯電装置。
【００３１】（３）印加電圧が振動電圧であることを特
徴とする（１）記載の接触帯電装置。
徴とする（１）記載の接触帯電装置。
【００３２】（４）振動電圧が直流電圧と交流電圧との
重畳電圧であることを特徴とする（３）記載の接触帯電
装置。
重畳電圧であることを特徴とする（３）記載の接触帯電
装置。
【００３３】（５）像担持体に帯電工程を含む作像プロ
セスを適用して画像形成を実行する画像形成装置であ
り、像担持体の帯電工程手段が、少なくとも、導電性基
体と、該導電性基体を被覆または該導電性基体に支持さ
せた発泡部材より成る弾性抵抗層と、該弾性抵抗層の外
側に設けられ、像担持体に当接する表面抵抗層とを有す
る帯電部材を像担持体に当接させて配設し、導電性基体
に電圧を印加して像担持体の帯電を行なう接触帯電装置
であり、前記帯電部材の被帯電体に当接する表面抵抗層
の１００％モジュラスをＭ100Ｋｇ／ｃｍ2とし、該層の
厚さをｄｃｍとすると、該表面抵抗層が、帯電部材の表
面抵抗層としての機能を果たすことができる層厚であっ
て、且つ Ｍ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たしていることを特徴とする画像形成装置。
セスを適用して画像形成を実行する画像形成装置であ
り、像担持体の帯電工程手段が、少なくとも、導電性基
体と、該導電性基体を被覆または該導電性基体に支持さ
せた発泡部材より成る弾性抵抗層と、該弾性抵抗層の外
側に設けられ、像担持体に当接する表面抵抗層とを有す
る帯電部材を像担持体に当接させて配設し、導電性基体
に電圧を印加して像担持体の帯電を行なう接触帯電装置
であり、前記帯電部材の被帯電体に当接する表面抵抗層
の１００％モジュラスをＭ100Ｋｇ／ｃｍ2とし、該層の
厚さをｄｃｍとすると、該表面抵抗層が、帯電部材の表
面抵抗層としての機能を果たすことができる層厚であっ
て、且つ Ｍ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たしていることを特徴とする画像形成装置。
【００３４】
【作用】即ち、本発明者等は種々の実験・研究の結果、
上記の帯電部材の表面抵抗層（２２）について、これを
上記のようにＭ100 ×ｄ≦１．５のものとすることで、
後述の実施例に示すように、装置の高温高湿環境下での
使用、装置の耐久過程においても、被帯電体と帯電部材
との間に入った異物の被帯電体面への強固付着化、画像
形成装置にあっては像担持体面に対するトナー融着現象
の発生が効果的に抑制されることを見出して本発明を完
成した。
上記の帯電部材の表面抵抗層（２２）について、これを
上記のようにＭ100 ×ｄ≦１．５のものとすることで、
後述の実施例に示すように、装置の高温高湿環境下での
使用、装置の耐久過程においても、被帯電体と帯電部材
との間に入った異物の被帯電体面への強固付着化、画像
形成装置にあっては像担持体面に対するトナー融着現象
の発生が効果的に抑制されることを見出して本発明を完
成した。
【００３５】これを考察する。１００％モジュラスはＪ
ＩＳ規格であり、長さＬの試料をさらにＬだけ伸ばすに
必要な単位断面積当たりの力であり、試料の伸び易さも
しくは伸びにくさを表している。
ＩＳ規格であり、長さＬの試料をさらにＬだけ伸ばすに
必要な単位断面積当たりの力であり、試料の伸び易さも
しくは伸びにくさを表している。
【００３６】図６は説明模型図である。帯電部材２と被
帯電体１との間に異物（トナー）ｔが介入した状態にお
いて、帯電部材２の全体的な硬度を弾性抵抗層２１の弾
性を低めることにより低めても、表面抵抗層２２が伸び
性の小さいものであると、図６の（ｂ）のように該表面
抵抗層２２の介入異物ｔ部分を中心とする比較的広い範
囲の周辺部分Ａ2 が弾性抵抗層２１の弾性に抗して被帯
電体１面から非接触に持ち上げられた状態となり、介入
異物ｔは帯電部材２の当接圧のほとんどを受けて、その
ため介入異物ｔが比較的強く被帯電体１面に押しつけら
れる状態を現出し、画像形成装置にあっては装置の使用
過程でトナー融着現象を発生する可能性が高いものとな
る。この現象は特に高温高湿状態時に顕著である。
帯電体１との間に異物（トナー）ｔが介入した状態にお
いて、帯電部材２の全体的な硬度を弾性抵抗層２１の弾
性を低めることにより低めても、表面抵抗層２２が伸び
性の小さいものであると、図６の（ｂ）のように該表面
抵抗層２２の介入異物ｔ部分を中心とする比較的広い範
囲の周辺部分Ａ2 が弾性抵抗層２１の弾性に抗して被帯
電体１面から非接触に持ち上げられた状態となり、介入
異物ｔは帯電部材２の当接圧のほとんどを受けて、その
ため介入異物ｔが比較的強く被帯電体１面に押しつけら
れる状態を現出し、画像形成装置にあっては装置の使用
過程でトナー融着現象を発生する可能性が高いものとな
る。この現象は特に高温高湿状態時に顕著である。
【００３７】これに対して、表面抵抗層２２をＭ100 ×
ｄが１．５以下と伸びのあるものにすると、図６の
（ａ）のように表面抵抗層２２が介入異物ｔを中心とし
て被帯電体１面から非接触に持ち上げられる部分が比較
的狭い範囲の周辺部分Ａ1 となり、介入異物ｔは帯電部
材２の当接圧よりも小さい圧力でしか非帯電体１面に押
しつけられない。
ｄが１．５以下と伸びのあるものにすると、図６の
（ａ）のように表面抵抗層２２が介入異物ｔを中心とし
て被帯電体１面から非接触に持ち上げられる部分が比較
的狭い範囲の周辺部分Ａ1 となり、介入異物ｔは帯電部
材２の当接圧よりも小さい圧力でしか非帯電体１面に押
しつけられない。
【００３８】即ち、帯電部材２の被帯電体１に接触する
表面抵抗層２２が伸び易い性質を持っているので、帯電
部材２が異物ｔを被帯電体１に押しつける圧が軽減さ
れ、画像形成装置にあっては装置の使用過程での像担持
体１面に対するトナー融着現象の発生が効果的に防止さ
れる。
表面抵抗層２２が伸び易い性質を持っているので、帯電
部材２が異物ｔを被帯電体１に押しつける圧が軽減さ
れ、画像形成装置にあっては装置の使用過程での像担持
体１面に対するトナー融着現象の発生が効果的に防止さ
れる。
【００３９】表面抵抗層２２の伸びはモジュラスは同じ
でも層厚が小さくなれば伸びやすくなる。つまり単純に
表面抵抗層２２の厚さを薄くすれば表面抵抗層が伸びる
ので、帯電部材２が異物ｔを被帯電体１に押しつける圧
が軽減され、画像形成装置にあってはトナー融着現象の
発生が緩和されるが、該表面抵抗層２２をあまり薄くす
ると、表面抵抗層としての機能、即ち、オイルバリヤー
機能、被帯電体面のピンホール等の低耐圧欠陥部に対す
る帯電電流のリーク阻止機能、弾性抵抗層２１が発泡材
料（スポンジ体）である場合における発泡材料の抵抗ム
ラが帯電ムラや画像ムラとなって現れるのを防止する機
能等を果たさなくなるので、表面抵抗層２２は帯電部材
の表面抵抗層としての機能を果たすことができる層厚で
あって、且つ Ｍ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たすものであることが必要である。
でも層厚が小さくなれば伸びやすくなる。つまり単純に
表面抵抗層２２の厚さを薄くすれば表面抵抗層が伸びる
ので、帯電部材２が異物ｔを被帯電体１に押しつける圧
が軽減され、画像形成装置にあってはトナー融着現象の
発生が緩和されるが、該表面抵抗層２２をあまり薄くす
ると、表面抵抗層としての機能、即ち、オイルバリヤー
機能、被帯電体面のピンホール等の低耐圧欠陥部に対す
る帯電電流のリーク阻止機能、弾性抵抗層２１が発泡材
料（スポンジ体）である場合における発泡材料の抵抗ム
ラが帯電ムラや画像ムラとなって現れるのを防止する機
能等を果たさなくなるので、表面抵抗層２２は帯電部材
の表面抵抗層としての機能を果たすことができる層厚で
あって、且つ Ｍ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たすものであることが必要である。
【００４０】
〈実施例１〉帯電部材２として、図１に示すような、下
記仕様の、ローラ芯金２０（導電性基体）・発泡部材よ
り成る弾性抵抗層２１・表面抵抗層２２からなる帯電ロ
ーラを作製した。
記仕様の、ローラ芯金２０（導電性基体）・発泡部材よ
り成る弾性抵抗層２１・表面抵抗層２２からなる帯電ロ
ーラを作製した。
【００４１】ａ．ローラ芯金２０ 直径６ｍｍφの金属棒 ｂ．弾性抵抗層２１ カーボンを分散した体積抵抗率１０6ΩｃｍのＥＰＤＭ
発泡部材層 被覆厚み３ｍｍ ｃ．表面抵抗層２２ 酸化スズの微粉体を充填した体積抵抗率１０6 〜１０10
Ωｃｍの樹脂 材料の塗布層 この表面抵抗層２２については表１のサンプル１〜８に
示したように、樹脂材料の主成分の種類、１００％モジ
ュラスＭ100 、層厚ｄを種々違えた。
発泡部材層 被覆厚み３ｍｍ ｃ．表面抵抗層２２ 酸化スズの微粉体を充填した体積抵抗率１０6 〜１０10
Ωｃｍの樹脂 材料の塗布層 この表面抵抗層２２については表１のサンプル１〜８に
示したように、樹脂材料の主成分の種類、１００％モジ
ュラスＭ100 、層厚ｄを種々違えた。
【００４２】なお表１の樹脂材料の主成分中、トレジン
はＮメトキシ化ナイロンの商品名（帝国化学（株））で
ある。
はＮメトキシ化ナイロンの商品名（帝国化学（株））で
ある。
【００４３】そして上記のように表面抵抗層２２を種々
異ならせたサンプル１〜８の各帯電ローラについて、下
記の条件で電子写真複写機又はプリンタの感光ドラムの
一次帯電部材として使用して評価を行なった。
異ならせたサンプル１〜８の各帯電ローラについて、下
記の条件で電子写真複写機又はプリンタの感光ドラムの
一次帯電部材として使用して評価を行なった。
【００４４】感光ドラム；ＯＰＣ感光体 プロセススピード（感光ドラム回転周速）；９４ｍｍ／
ｓｅｃ 帯電ローラ２に対する印加電圧；ＤＣ＋ＡＣの重畳電圧 ＤＣ成分 ７００Ｖ ＡＣ成分 ピーク間電圧２０００Ｖ 周波数５５０Ｈｚ 評価；３２．５℃，８５％の高温高湿環境下において、
Ａ４サイズ用紙を用いて毎分１６枚で計８０００枚の画
出しを行ない、８０００枚後のトナー融着レベル、及び
感光ドラムピンホールによる画像性（ピンホールに対す
る帯電電流リークに起因する画像ムラの発生具合）を評
価した。
ｓｅｃ 帯電ローラ２に対する印加電圧；ＤＣ＋ＡＣの重畳電圧 ＤＣ成分 ７００Ｖ ＡＣ成分 ピーク間電圧２０００Ｖ 周波数５５０Ｈｚ 評価；３２．５℃，８５％の高温高湿環境下において、
Ａ４サイズ用紙を用いて毎分１６枚で計８０００枚の画
出しを行ない、８０００枚後のトナー融着レベル、及び
感光ドラムピンホールによる画像性（ピンホールに対す
る帯電電流リークに起因する画像ムラの発生具合）を評
価した。
【００４５】評価の結果を表１に示した。表中、○印は
結果良好、×印は不良である。表１の結果からわかるよ
うに、表面抵抗層２２のＭ100 ×ｄ（ｋｇ／ｃｍ）が
１．５以下である帯電ローラならばトナー融着防止性、
画像性が共に良好となることが確認できた。
結果良好、×印は不良である。表１の結果からわかるよ
うに、表面抵抗層２２のＭ100 ×ｄ（ｋｇ／ｃｍ）が
１．５以下である帯電ローラならばトナー融着防止性、
画像性が共に良好となることが確認できた。
【００４６】この場合、表面抵抗層２２の厚さｄを小さ
くすることでＭ100 ×ｄの値を小さくしても、表１中の
サンプル７のようにピンホールに起因する画像ムラが生
じてしまう。
くすることでＭ100 ×ｄの値を小さくしても、表１中の
サンプル７のようにピンホールに起因する画像ムラが生
じてしまう。
【００４７】弾性抵抗層２１の材料は、ＥＰＤＭ以外に
も、シリコンゴム、ＩＲ、ウレタンゴムなど発泡部材を
用いることができる。
も、シリコンゴム、ＩＲ、ウレタンゴムなど発泡部材を
用いることができる。
【００４８】表面抵抗層２２の材料は、該層の厚さｄが
画像性を満足するのに十分であり、かつＭ100 ×ｄ≦
１．５を充足し、その他帯電部材に要求される特性を具
備していれば、前記例のアクリル、トレジン、ウレタン
に限ることなく利用できる。
画像性を満足するのに十分であり、かつＭ100 ×ｄ≦
１．５を充足し、その他帯電部材に要求される特性を具
備していれば、前記例のアクリル、トレジン、ウレタン
に限ることなく利用できる。
【００４９】また本実施例は抵抗層２１を発泡部材とす
ることにより、帯電ローラの硬度を下げることができ、
帯電部材に振動電圧を印加するＡＣ印加方式の場合の所
謂帯電音の発生を抑制することができる。
ることにより、帯電ローラの硬度を下げることができ、
帯電部材に振動電圧を印加するＡＣ印加方式の場合の所
謂帯電音の発生を抑制することができる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【発明の効果】以上のように本発明の接触帯電装置、あ
るいは該接触帯電装置を像担持体の帯電工程手段として
用いた画像形成装置は、帯電部材が異物を非帯電体に押
しつける圧が軽減され、画像形成装置にあっては、高温
高湿状態時や装置の長期使用過程での像担持体に対する
トナー融着現象の発生が効果的に防止されて長期におい
て良好な画像形成性能を維持させることができる。
るいは該接触帯電装置を像担持体の帯電工程手段として
用いた画像形成装置は、帯電部材が異物を非帯電体に押
しつける圧が軽減され、画像形成装置にあっては、高温
高湿状態時や装置の長期使用過程での像担持体に対する
トナー融着現象の発生が効果的に防止されて長期におい
て良好な画像形成性能を維持させることができる。
【図１】 本発明に従う接触帯電装置の一例の概略構成
模型図
模型図
【図２】 従来例の構成模型図
【図３】 ブレード形状の帯電部材（帯電ブレード）の
例の構成模型図
例の構成模型図
【図４】 ブロック形状もしくはパッド形状の帯電部材
の例の構成模型図
の例の構成模型図
【図５】 像担持体に生じたトナー融着部が反転現像画
像上に画像ヌケ（白ポチ）部となって現れた状態例の図
像上に画像ヌケ（白ポチ）部となって現れた状態例の図
【図６】 （ａ）・（ｂ）は作用説明模型図
１ 被帯電体（像担持体） １０ 導電性基体 １１ 感光層 ２ 帯電部材 ２０ 導電性基体 ２１ 弾性抵抗層（第１の抵抗層） ２２ 表面抵抗層（第２の抵抗層） ３ 帯電バイアス印加電源
フロントページの続き (72)発明者 古屋 正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも、導電性基体と、該導電性基
体を被覆または該導電性基体に支持させた発泡部材より
成る弾性抵抗層と、該弾性抵抗層の外側に設けられ、被
帯電体に当接する表面抵抗層とを有する帯電部材を被帯
電体に当接させて配設し、導電性基体に電圧を印加して
被帯電体の帯電を行なう接触帯電装置であり、 前記帯電部材の被帯電体に当接する表面抵抗層の１００
％モジュラスをＭ100Ｋｇ／ｃｍ2とし、該層の厚さをｄ
ｃｍとすると、該表面抵抗層が、帯電部材の表面抵抗層
としての機能を果たすことができる層厚であって、且つ Ｍ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たしていることを特徴とする接触帯電装置。 - 【請求項２】 前記帯電部材がローラ形状であることを
特徴とする請求項１記載の接触帯電装置。 - 【請求項３】 印加電圧が振動電圧であることを特徴と
する請求項１記載の接触帯電装置。 - 【請求項４】 振動電圧が直流電圧と交流電圧との重畳
電圧であることを特徴とする請求項４記載の接触帯電装
置。 - 【請求項５】 像担持体に帯電工程を含む作像プロセス
を適用して画像形成を実行する画像形成装置であり、 像担持体の帯電工程手段が、少なくとも、導電性基体
と、該導電性基体を被覆または該導電性基体に支持させ
た発泡部材より成る弾性抵抗層と、該弾性抵抗層の外側
に設けられ、像担持体に当接する表面抵抗層とを有する
帯電部材を像担持体に当接させて配設し、導電性基体に
電圧を印加して像担持体の帯電を行なう接触帯電装置で
あり、 前記帯電部材の被帯電体に当接する表面抵抗層の１００
％モジュラスをＭ100Ｋｇ／ｃｍ2とし、該層の厚さをｄ
ｃｍとすると、該表面抵抗層が、帯電部材の表面抵抗層
としての機能を果たすことができる層厚であって、且つ Ｍ100 ×ｄ≦１．５(Kg/cm) の関係を満たしていることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264293A JPH0689051A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 接触帯電装置及び画像形成装置 |
| EP93307003A EP0587386B1 (en) | 1992-09-07 | 1993-09-06 | Charging member, process cartridge and image forming apparatus |
| ES93307003T ES2103436T3 (es) | 1992-09-07 | 1993-09-06 | Elemento de carga, cartucho de proceso y aparato para la formacion de imagenes. |
| DE69311988T DE69311988T2 (de) | 1992-09-07 | 1993-09-06 | Aufladeelement, Prozesskassette und Bilderzeugungsgerät |
| US08/116,704 US5384626A (en) | 1992-09-07 | 1993-09-07 | Charging member, process cartridge and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264293A JPH0689051A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 接触帯電装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689051A true JPH0689051A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17401159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4264293A Pending JPH0689051A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 接触帯電装置及び画像形成装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5384626A (ja) |
| EP (1) | EP0587386B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0689051A (ja) |
| DE (1) | DE69311988T2 (ja) |
| ES (1) | ES2103436T3 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5485344A (en) * | 1992-09-28 | 1996-01-16 | Mita Industrial Co., Ltd. | Method of contact-charging the surface of a photosensitive material |
| EP0840176B1 (en) * | 1993-07-30 | 2001-10-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging member, charging device and process cartridge detachably mountable to image forming apparatus |
| EP0646849A3 (en) * | 1993-09-30 | 1995-07-26 | Mita Industrial Co Ltd | Method and apparatus for electrical charging. |
| JP3575054B2 (ja) * | 1994-04-22 | 2004-10-06 | 東海ゴム工業株式会社 | 導電性ロールの製造方法 |
| JPH07295329A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Brother Ind Ltd | 接触帯電装置 |
| US5579095A (en) * | 1994-06-22 | 1996-11-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging device |
| JP3277718B2 (ja) * | 1994-08-24 | 2002-04-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 電子写真用帯電ロール |
| DE69525213T2 (de) * | 1994-10-18 | 2002-07-11 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Aufladungselement, Verfahren zur Herstellung eines Aufladungselements, und Arbeitseinheit mit diesem Aufladungselement |
| US5659852A (en) * | 1994-10-31 | 1997-08-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming method, image forming apparatus and process cartridge |
| TW331675B (en) * | 1994-12-22 | 1998-05-11 | Canon Kk | Electrophotographic apparatus |
| DE69629511T2 (de) * | 1995-03-27 | 2004-06-17 | Canon K.K. | Aufladungsvorrichtung |
| US5774169A (en) * | 1995-03-29 | 1998-06-30 | Minolta Co., Ltd. | Image forming apparatus |
| JPH0971003A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-03-18 | Minolta Co Ltd | 画像形成装置用の帯電装置 |
| JPH0973211A (ja) * | 1995-09-05 | 1997-03-18 | Canon Inc | 帯電部材、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| US5914742A (en) * | 1996-11-27 | 1999-06-22 | Lexmark International, Inc. | Primary charge roller with protruding end |
| US5982606A (en) * | 1997-04-21 | 1999-11-09 | Bridgestone Corporation | Electric charging member and electric charging apparatus |
| US6035163A (en) * | 1998-11-20 | 2000-03-07 | Xerox Corporation | Vibration absorbing bias charge roll |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617766B2 (ja) * | 1972-08-01 | 1981-04-24 | ||
| US4309803A (en) * | 1980-09-29 | 1982-01-12 | Xerox Corporation | Low cost foam roll for electrostatographic reproduction machine |
| JPS63149669A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-22 | Canon Inc | 接触帯電方法 |
| US4727453A (en) * | 1986-12-22 | 1988-02-23 | Xerox Corporation | Alternating current inductive charging of a photoreceptor |
| US4967231A (en) * | 1987-12-29 | 1990-10-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for forming an electrophotographic latent image |
| JP2633686B2 (ja) * | 1989-05-31 | 1997-07-23 | 株式会社東芝 | 画像形成装置 |
| JPH0451266A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-19 | Seiko Epson Corp | 画像形成装置 |
| JP3030868B2 (ja) * | 1990-12-28 | 2000-04-10 | ミノルタ株式会社 | 帯電装置 |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP4264293A patent/JPH0689051A/ja active Pending
-
1993
- 1993-09-06 ES ES93307003T patent/ES2103436T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-06 DE DE69311988T patent/DE69311988T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-06 EP EP93307003A patent/EP0587386B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-07 US US08/116,704 patent/US5384626A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0587386A1 (en) | 1994-03-16 |
| US5384626A (en) | 1995-01-24 |
| ES2103436T3 (es) | 1997-09-16 |
| DE69311988D1 (de) | 1997-08-14 |
| DE69311988T2 (de) | 1997-11-20 |
| EP0587386B1 (en) | 1997-07-09 |
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| Date | Code | Title | Description |
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