JPH0711727B2 - 交流誘導帯電装置 - Google Patents
交流誘導帯電装置Info
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- JPH0711727B2 JPH0711727B2 JP62313128A JP31312887A JPH0711727B2 JP H0711727 B2 JPH0711727 B2 JP H0711727B2 JP 62313128 A JP62313128 A JP 62313128A JP 31312887 A JP31312887 A JP 31312887A JP H0711727 B2 JPH0711727 B2 JP H0711727B2
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- Japan
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- photoreceptor
- roller
- charging
- photoconductor
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般には感光体の帯電装置、詳細には交流電
源によるバイアス・ローラー誘導帯電装置に関するもの
である。
源によるバイアス・ローラー誘導帯電装置に関するもの
である。
発明が解決しようとする問題点 複写処理たとえば電子写真においては、感光体部材の光
導電性表面を一様な電位に帯電させる必要がある。続い
て、光導電性表面上の電荷は、露光によって選択的に放
電される。非露光部分は、光導電性表面の上に静電潜像
の形で電荷を保持し、次にトナー現像剤が塗布される
と、光導電性表面の電荷が消去されなかった領域内にト
ナーを保持する。その後、支持材料、たとえば紙、透明
画、等が運ばれてきて光導電性表面に接触する。そのと
き支持材料の裏面に加えられた電荷が、光導電性表面か
ら支持材料へトナー像を引き付ける。最後に支持材料上
のトナー像が永久的に定着される。
導電性表面を一様な電位に帯電させる必要がある。続い
て、光導電性表面上の電荷は、露光によって選択的に放
電される。非露光部分は、光導電性表面の上に静電潜像
の形で電荷を保持し、次にトナー現像剤が塗布される
と、光導電性表面の電荷が消去されなかった領域内にト
ナーを保持する。その後、支持材料、たとえば紙、透明
画、等が運ばれてきて光導電性表面に接触する。そのと
き支持材料の裏面に加えられた電荷が、光導電性表面か
ら支持材料へトナー像を引き付ける。最後に支持材料上
のトナー像が永久的に定着される。
従来、電子写真式複写機の感光体部材の光導電性表面を
一様な電位に帯電させる主な方法は、感光体に隣接して
配置され、その移動通路を横切って延びているコロナ放
電線配列と、一般に、約±5000〜8000ボルトの範囲の電
圧レベルで動作する高電圧電源を備えたコロトロン帯電
装置を設置することであった。この装置は、広く用いら
れているけれども、高価な電源が必要であること、光導
電性表面に有害な大量のオゾンが発生すること、約0.5
インチのエアギャップの間に、オペレータにとって危険
なこともある望ましくない高電位が生じること、などの
重大な欠点を有する。米国特許第3,626,260号、同第4,3
80,384号、IBM Technical Disclosure Bulletine,“App
aratus for Charging Xerographic Plates"Vol.8,No.1
2,p.1729（May,1966）、およびProceeding of National
Electronics Conference,“High Speed Printing of C
athode Rey Tube Information by Electrostatic Photo
graphy Techniques",Vol.13,p.959（1958）、に記載さ
れているように、同じやり方で、接触ローラー部材を使
用して、電荷を感光体の上に置くことができる。この接
触ローラー部材も、比較的高い電圧で動作させなければ
ならない。もし高価な電源やオゾン抑制の要求がなけれ
ば、コストの面で大きな利点を得ることができるであろ
う。
一様な電位に帯電させる主な方法は、感光体に隣接して
配置され、その移動通路を横切って延びているコロナ放
電線配列と、一般に、約±5000〜8000ボルトの範囲の電
圧レベルで動作する高電圧電源を備えたコロトロン帯電
装置を設置することであった。この装置は、広く用いら
れているけれども、高価な電源が必要であること、光導
電性表面に有害な大量のオゾンが発生すること、約0.5
インチのエアギャップの間に、オペレータにとって危険
なこともある望ましくない高電位が生じること、などの
重大な欠点を有する。米国特許第3,626,260号、同第4,3
80,384号、IBM Technical Disclosure Bulletine,“App
aratus for Charging Xerographic Plates"Vol.8,No.1
2,p.1729（May,1966）、およびProceeding of National
Electronics Conference,“High Speed Printing of C
athode Rey Tube Information by Electrostatic Photo
graphy Techniques",Vol.13,p.959（1958）、に記載さ
れているように、同じやり方で、接触ローラー部材を使
用して、電荷を感光体の上に置くことができる。この接
触ローラー部材も、比較的高い電圧で動作させなければ
ならない。もし高価な電源やオゾン抑制の要求がなけれ
ば、コストの面で大きな利点を得ることができるであろ
う。
上記の方法に対する有望な代替方法は、誘導ローラー帯
電方法である。誘導ローラー帯電方法は、知られてお
り、たとえば米国特許第3,684,364号、同第3,172,024
号、同第3,084,061号に記載されているように、バイア
ス・ローラー帯電部材が、感光体表面と転がり接触し
て、電界を感光体に加えるように配置されており、注入
境界面から感光体表面に隣接する領域へ電荷担体の移動
を生じさせることによって、電荷を光導電性表面に誘導
している。この方法は、装置の電圧要求を‐100〜‐500
ボルトのレベルまで大幅に下げるばかりでなく、本質的
にオゾンを発生しない。その上、バイアス・ローラー帯
電装置の作用は、電流を誘導して光導電性表面の下のホ
ール注入基層から流すことであるから、バイアス・ロー
ラー電源からの漏れ電流の量は、ほんの少しである。ま
たバイアス・ローラー帯電装置は、もし装置が、好まし
い線路電圧の出力レベルと動作周波数を持つ交流電源を
備えることができれば、コロトロン帯電方法よりも優れ
た利点を有することができる。しかし、誘導ローラー帯
電を行う場合、前記米国特許第3,147,415号に記載され
ているように、光導電性表面に沿って誘導される電荷レ
ベルのストロービング、すなわちしま模様を含む、交流
電源を使用する場合の問題点が、誘導ローラー帯電を行
う場合に難題を引き起こす。
電方法である。誘導ローラー帯電方法は、知られてお
り、たとえば米国特許第3,684,364号、同第3,172,024
号、同第3,084,061号に記載されているように、バイア
ス・ローラー帯電部材が、感光体表面と転がり接触し
て、電界を感光体に加えるように配置されており、注入
境界面から感光体表面に隣接する領域へ電荷担体の移動
を生じさせることによって、電荷を光導電性表面に誘導
している。この方法は、装置の電圧要求を‐100〜‐500
ボルトのレベルまで大幅に下げるばかりでなく、本質的
にオゾンを発生しない。その上、バイアス・ローラー帯
電装置の作用は、電流を誘導して光導電性表面の下のホ
ール注入基層から流すことであるから、バイアス・ロー
ラー電源からの漏れ電流の量は、ほんの少しである。ま
たバイアス・ローラー帯電装置は、もし装置が、好まし
い線路電圧の出力レベルと動作周波数を持つ交流電源を
備えることができれば、コロトロン帯電方法よりも優れ
た利点を有することができる。しかし、誘導ローラー帯
電を行う場合、前記米国特許第3,147,415号に記載され
ているように、光導電性表面に沿って誘導される電荷レ
ベルのストロービング、すなわちしま模様を含む、交流
電源を使用する場合の問題点が、誘導ローラー帯電を行
う場合に難題を引き起こす。
問題点を解決するための手段 本発明の第１の目的は、光像にさらす前に複写機の感光
体を帯電させるる改良型帯電装置を提供することであ
る。
体を帯電させるる改良型帯電装置を提供することであ
る。
本発明の第２の目的は、ストロービングすなわちしま模
様の問題を起こさずに、感光体の上に電荷を誘導する交
流誘導ローラー式帯電装置を提供することである。
様の問題を起こさずに、感光体の上に電荷を誘導する交
流誘導ローラー式帯電装置を提供することである。
本発明の第３の目的は、電圧または周波数変成器を必要
とせず、標準線路電圧および周波数で動作可能な帯電装
置を提供することである。
とせず、標準線路電圧および周波数で動作可能な帯電装
置を提供することである。
本発明によれば、変形可能な導電性材料から成り、感光
体部材と変形した状態で接触し、その上を転がるように
支持され、1/fに等しいか、それ以上の時間、感光体部
材の一定領域と接触状態に維持されるバイアス・ローラ
ー帯電部材を備えた、複写機の感光体を帯電させるとき
使用する誘導ローラー帯電装置が得られる。バイアス・
ローラー式帯電装置は、周波数ｆで動作する交流電源に
接続されているので、感光体とバイアス・ローラー帯電
部材との接触によって、電荷が誘導され、感光体の注入
層から光導電性物質層を通り、その表面の近くの領域へ
移動する。光導電性物質層は、半波整流器として作用
し、電圧波形が選択した極性、たとえば負のときのみ、
注入層から、誘導された電荷を受け取る。電圧信号が非
選択の極性である期間中は、バイアス・ローラー帯電部
材と感光体表面との接触による電荷の移動は、生じな
い。しかし、もし電圧信号の周期より長い時間、バイア
ス・ローラー帯電部材が感光体表面の一部分と接触状態
に維持されれば、接触時間のある時点で、任意の増分部
分で示される電圧が、選択された極性および電圧レベル
のばずであるから、満足できる帯電処理が行われるはず
である。
体部材と変形した状態で接触し、その上を転がるように
支持され、1/fに等しいか、それ以上の時間、感光体部
材の一定領域と接触状態に維持されるバイアス・ローラ
ー帯電部材を備えた、複写機の感光体を帯電させるとき
使用する誘導ローラー帯電装置が得られる。バイアス・
ローラー式帯電装置は、周波数ｆで動作する交流電源に
接続されているので、感光体とバイアス・ローラー帯電
部材との接触によって、電荷が誘導され、感光体の注入
層から光導電性物質層を通り、その表面の近くの領域へ
移動する。光導電性物質層は、半波整流器として作用
し、電圧波形が選択した極性、たとえば負のときのみ、
注入層から、誘導された電荷を受け取る。電圧信号が非
選択の極性である期間中は、バイアス・ローラー帯電部
材と感光体表面との接触による電荷の移動は、生じな
い。しかし、もし電圧信号の周期より長い時間、バイア
ス・ローラー帯電部材が感光体表面の一部分と接触状態
に維持されれば、接触時間のある時点で、任意の増分部
分で示される電圧が、選択された極性および電圧レベル
のばずであるから、満足できる帯電処理が行われるはず
である。
本発明の第２の特徴として、周波数ｆで動作する適当な
交流電源は、標準線路出力電圧および周波数を含む、あ
る範囲の電圧レベルおよび周波数で動作可能であり、し
たがって高価な線路変圧器を使用する必要がない。
交流電源は、標準線路出力電圧および周波数を含む、あ
る範囲の電圧レベルおよび周波数で動作可能であり、し
たがって高価な線路変圧器を使用する必要がない。
本発明の第３の特徴として、選択された周波数ｆでのス
トロービングを防止するために必要なローラー部材およ
び感光体部材の相対速度は、ローラー部材と感光体部材
との接触領域の大きさによって決めることができる。
トロービングを防止するために必要なローラー部材およ
び感光体部材の相対速度は、ローラー部材と感光体部材
との接触領域の大きさによって決めることができる。
発明の以上およびその他の目的と利点は、添付図面を参
照して、以下の説明を読まれれば、明らかになるであろ
う。
照して、以下の説明を読まれれば、明らかになるであろ
う。
実施例 参照する図面は、発明の好ましい実施例を明らかにする
ためのものであり、発明を限定するためのものではな
い。第１図に、感光体部材12と接触している交流バイア
ス・ローラー帯電装置10を示す。交流バイアス・ローラ
ー帯電装置10は、軸線16のまわりに回転できるように支
持され、感光体部材12とバイアス・ローラー帯電装置10
の相対運動方向を横切る方向に配置された、変形可能な
細長い導電性ゴム・ローラー部材14で構成されたものが
好ましい。ゴム・ローラー部材14は、高分子材料たとば
ネオプレン、E.P.D.M.ゴム、ハイパロン・ゴム、ニトリ
ル・ゴム、ポリウレタン・ゴム（ポリエステル・タイ
プ）、ポリウレタン・ゴム（ポリエーテル・タイプ）、
シリコン・ゴム、ビトン／フルオロレル・ゴムまたはエ
ピクロロヒドリン・ゴム、または黒鉛その他の導電性添
加物を適当に配合した後103〜107ohm-cmの範囲の直流体
積抵抗率を有する他の類似材料で作られたものが好まし
い。これらの材料は、耐摩耗性があること、公差内製造
可能であること、経済的であることのほか、感光体部材
と接触したとき変形性があること、の諸点から選ばれて
いる。ローラー部材14の変形性は、感光体部材12と常に
接触した状態で十分なニップ幅を提供するための重要で
ある。発明の一実施例では、ゴム・ローラー部材14を、
直径が0.5インチ（1.27cm）で、滑らかな外面仕上げを
有する円柱形鋼部材から成る軸20で支持している。ゴム
・ローラー部材14の外径は、約1.0インチ（2.54cm）
に、内径は、軸20に一致する寸法にすることができる。
他のローラー構造、たとえば比較的厚い導電性軸の上に
比較的薄いゴム・ロール部材を取り付けたものでも、同
じように十分に機能することは確かである。ゴム・ロー
ラー部材14は、感光体部材12と接触する外面ができるだ
け滑らかな表面仕上げになっていることが好ましい。満
足できる表面平滑性は、200〜500マイクロインチ（５〜
12ミクロン）以下の表面偏差である。ニップ表面の偏差
は、帯電処理のとき不均一の原因になる。ゴム・ローラ
ー部材14の表面は、型成形するか、または所望する平滑
性が得られるまで研磨してもよい。ゴム・ローラー部材
14から感光体の表面へ、負電荷が直接転移するのを防止
し、かつ後の清掃処理において表面の潤滑性を高めるた
めに、テフロンと結合剤の配合物、たとえば、McGee In
dustries,Inc.で製造され、商標McLube1700を付して販
売されている離型剤を、帯電装置の動作中に、ゴム・ロ
ーラーの表面に塗布することが望ましい。このような負
電荷の直接転移は、雑音を発生するばかりでなく、結局
は、誘導される感光体電荷を、電子写真式複写には許容
できないレベルまで減少させる。
ためのものであり、発明を限定するためのものではな
い。第１図に、感光体部材12と接触している交流バイア
ス・ローラー帯電装置10を示す。交流バイアス・ローラ
ー帯電装置10は、軸線16のまわりに回転できるように支
持され、感光体部材12とバイアス・ローラー帯電装置10
の相対運動方向を横切る方向に配置された、変形可能な
細長い導電性ゴム・ローラー部材14で構成されたものが
好ましい。ゴム・ローラー部材14は、高分子材料たとば
ネオプレン、E.P.D.M.ゴム、ハイパロン・ゴム、ニトリ
ル・ゴム、ポリウレタン・ゴム（ポリエステル・タイ
プ）、ポリウレタン・ゴム（ポリエーテル・タイプ）、
シリコン・ゴム、ビトン／フルオロレル・ゴムまたはエ
ピクロロヒドリン・ゴム、または黒鉛その他の導電性添
加物を適当に配合した後103〜107ohm-cmの範囲の直流体
積抵抗率を有する他の類似材料で作られたものが好まし
い。これらの材料は、耐摩耗性があること、公差内製造
可能であること、経済的であることのほか、感光体部材
と接触したとき変形性があること、の諸点から選ばれて
いる。ローラー部材14の変形性は、感光体部材12と常に
接触した状態で十分なニップ幅を提供するための重要で
ある。発明の一実施例では、ゴム・ローラー部材14を、
直径が0.5インチ（1.27cm）で、滑らかな外面仕上げを
有する円柱形鋼部材から成る軸20で支持している。ゴム
・ローラー部材14の外径は、約1.0インチ（2.54cm）
に、内径は、軸20に一致する寸法にすることができる。
他のローラー構造、たとえば比較的厚い導電性軸の上に
比較的薄いゴム・ロール部材を取り付けたものでも、同
じように十分に機能することは確かである。ゴム・ロー
ラー部材14は、感光体部材12と接触する外面ができるだ
け滑らかな表面仕上げになっていることが好ましい。満
足できる表面平滑性は、200〜500マイクロインチ（５〜
12ミクロン）以下の表面偏差である。ニップ表面の偏差
は、帯電処理のとき不均一の原因になる。ゴム・ローラ
ー部材14の表面は、型成形するか、または所望する平滑
性が得られるまで研磨してもよい。ゴム・ローラー部材
14から感光体の表面へ、負電荷が直接転移するのを防止
し、かつ後の清掃処理において表面の潤滑性を高めるた
めに、テフロンと結合剤の配合物、たとえば、McGee In
dustries,Inc.で製造され、商標McLube1700を付して販
売されている離型剤を、帯電装置の動作中に、ゴム・ロ
ーラーの表面に塗布することが望ましい。このような負
電荷の直接転移は、雑音を発生するばかりでなく、結局
は、誘導される感光体電荷を、電子写真式複写には許容
できないレベルまで減少させる。
交流駆動電圧は、片側がローラー部材14に接続され、他
の側が接地電位24に接続された交流電源22から、ローラ
ー部材14へ供給することができる。ピーク・ピーク電圧
信号は、感光体表面に誘導する所望電圧に基づいて選ば
れる。後で説明するように、たとえば感光体に誘導する
所望電荷レベルや所望複写動作速度など、個々の装置設
計によって決まる他の制限要素によっては、他の電圧レ
ベルまたは電圧信号周波数が望ましい場合もあるが、本
帯電装置は、標準線路電圧を使用することが可能であ
る。
の側が接地電位24に接続された交流電源22から、ローラ
ー部材14へ供給することができる。ピーク・ピーク電圧
信号は、感光体表面に誘導する所望電圧に基づいて選ば
れる。後で説明するように、たとえば感光体に誘導する
所望電荷レベルや所望複写動作速度など、個々の装置設
計によって決まる他の制限要素によっては、他の電圧レ
ベルまたは電圧信号周波数が望ましい場合もあるが、本
帯電装置は、標準線路電圧を使用することが可能であ
る。
本発明に従って、感光体部材12は、１っの符号の移動担
体のみを注入層から暗注入する性質を有する。すなわち
感光体部材12は、ローラー部材14に加えられた交流電圧
信号に対し整流作用を有し、誘導電圧に関係なく、１っ
の極性の電荷を注入することができる。第１図を参照す
ると、帯電処理は、バイアス・ローラー帯電装置10から
感光体12の上面26への交流電圧信号の印加から成り、こ
の電圧印加により感光体12とグラウンド28の間に電圧が
生じる。感光体部材12は、グラウンド電位に接続された
アルミニウムなどの導電性基層29と、金または三方晶系
セレンなどの物質から成る注入層30と、セレンまたはそ
の合金が上に重ねられた光導電性絶縁体から成る光導電
性物質層32と、感光体部材12の上面26を形成している誘
電体皮膜34で構成することができる。注入層30からの電
荷担体は、光導電性物質層32の大部分に移動し、光導電
性物質層32の上面36に向かって進み、そこで電荷が捕そ
くされる。感光体部材12の上面26に接触しているローラ
ー部材14の最下部分に沿ったマイナス記号（−）で示す
ように、交流電源22からの交流電圧信号が負の極性であ
ると、露光の前に感光体部材を帯電させるのに適したプ
ラス符号（＋）で示した正電荷が、光導電性物質層32の
上面36の近くに誘導される。ローラー部材14または感光
体部材12の表面保護、または低抵抗率ローラーの使用を
可能にする電流制限作用、または感光体またはローラー
部材表面の性質の制御を含む、いろいろな理由により、
特に皮膜の使用によって、装置をコロナしきい値以下で
動作させることができ、射出コロナによるストロービン
グを防止することができるので、ローラー部材14または
感光体部材12のどちらかに、薄い誘電体皮膜34を設ける
ことが望ましい。図示実施例では、感光体部材12の上面
に、皮膜34が設けてある。代わりに、ローラー部材14の
上に皮膜を設けても、同じ効果を得られる。
体のみを注入層から暗注入する性質を有する。すなわち
感光体部材12は、ローラー部材14に加えられた交流電圧
信号に対し整流作用を有し、誘導電圧に関係なく、１っ
の極性の電荷を注入することができる。第１図を参照す
ると、帯電処理は、バイアス・ローラー帯電装置10から
感光体12の上面26への交流電圧信号の印加から成り、こ
の電圧印加により感光体12とグラウンド28の間に電圧が
生じる。感光体部材12は、グラウンド電位に接続された
アルミニウムなどの導電性基層29と、金または三方晶系
セレンなどの物質から成る注入層30と、セレンまたはそ
の合金が上に重ねられた光導電性絶縁体から成る光導電
性物質層32と、感光体部材12の上面26を形成している誘
電体皮膜34で構成することができる。注入層30からの電
荷担体は、光導電性物質層32の大部分に移動し、光導電
性物質層32の上面36に向かって進み、そこで電荷が捕そ
くされる。感光体部材12の上面26に接触しているローラ
ー部材14の最下部分に沿ったマイナス記号（−）で示す
ように、交流電源22からの交流電圧信号が負の極性であ
ると、露光の前に感光体部材を帯電させるのに適したプ
ラス符号（＋）で示した正電荷が、光導電性物質層32の
上面36の近くに誘導される。ローラー部材14または感光
体部材12の表面保護、または低抵抗率ローラーの使用を
可能にする電流制限作用、または感光体またはローラー
部材表面の性質の制御を含む、いろいろな理由により、
特に皮膜の使用によって、装置をコロナしきい値以下で
動作させることができ、射出コロナによるストロービン
グを防止することができるので、ローラー部材14または
感光体部材12のどちらかに、薄い誘電体皮膜34を設ける
ことが望ましい。図示実施例では、感光体部材12の上面
に、皮膜34が設けてある。代わりに、ローラー部材14の
上に皮膜を設けても、同じ効果を得られる。
バイアス・ローラー部材14を介して感光体表面26に加え
られる電圧レベルは、複写処理に必要な感光体の表面の
電圧より著しく小さくすることができる。第２図を参照
すると、感光体表面の一領域に置かれる電荷は、次式で
表される。
られる電圧レベルは、複写処理に必要な感光体の表面の
電圧より著しく小さくすることができる。第２図を参照
すると、感光体表面の一領域に置かれる電荷は、次式で
表される。
Ｑ＝C1Vapp＝C2V （１） ここで、 Ｑは、感光体表面26の増分領域上の電荷、 C1は、ローラー部材と感光体部材との間のキャパシタン
スで、エアギャップを無視すれば、皮膜を隔てたキャパ
シタンスにほぼ等しい、 Vappは、ローラー部材の電圧、 C2は、注入層の表面と光導電性物質層の表面36との間
の、光導電性物質層を隔てたキャパシタンス、および Ｖは、帯電後の光導電性物質層32を隔てた電圧降下であ
る。
スで、エアギャップを無視すれば、皮膜を隔てたキャパ
シタンスにほぼ等しい、 Vappは、ローラー部材の電圧、 C2は、注入層の表面と光導電性物質層の表面36との間
の、光導電性物質層を隔てたキャパシタンス、および Ｖは、帯電後の光導電性物質層32を隔てた電圧降下であ
る。
したがって、線路電圧が120Vの場合、C1,C2は、以下の
一般式で表されることがわかる。
一般式で表されることがわかる。
C1＝ε0K1A/T1 （２） C2＝ε0K2A/T2 （３） ここで、 ε０は、自由空間の誘電率、 Ｋは、導体間の空間の比誘電率、すなわちK1は、皮膜の
比誘電率、K2は、光導電性物質の比誘電率、 Ａは、考えている２っの導体の面積、および Ｔは、導体間の間げき、すなわちT1は、皮膜を隔てた間
げき、T2は、光導電性物質層を隔てた間げきである。
比誘電率、K2は、光導電性物質の比誘電率、 Ａは、考えている２っの導体の面積、および Ｔは、導体間の間げき、すなわちT1は、皮膜を隔てた間
げき、T2は、光導電性物質層を隔てた間げきである。
ローラー部材14が皮膜付き光導電性表面12と接触してい
る場合のC1について、皮膜の比誘電率K1は約３であり、
間げきT1は約６ミクロンである。他方光導電性物質がセ
レン合金の場合のC2について、比誘電率K2は約10であ
り、間げきT2は約60ミクロンである。しかし、ε０とＡ
は、両キャパシタンスについて同一である。C1,C2の相
対値を（１）式に代入すると、帯電した感光体の電圧
は、高く、約3Vappであることがわかる。もしVappが120
V（rms）（一般家庭用電圧すなわち標準電圧）であれ
ば、このレベルは、その放電に適切なコントラストが得
られるので、電子写真式複写処理において静電潜像を形
成することができる。
る場合のC1について、皮膜の比誘電率K1は約３であり、
間げきT1は約６ミクロンである。他方光導電性物質がセ
レン合金の場合のC2について、比誘電率K2は約10であ
り、間げきT2は約60ミクロンである。しかし、ε０とＡ
は、両キャパシタンスについて同一である。C1,C2の相
対値を（１）式に代入すると、帯電した感光体の電圧
は、高く、約3Vappであることがわかる。もしVappが120
V（rms）（一般家庭用電圧すなわち標準電圧）であれ
ば、このレベルは、その放電に適切なコントラストが得
られるので、電子写真式複写処理において静電潜像を形
成することができる。
感光体の表面部分は、ローラーと相対運動をしながら動
かされるので、感光体部材表面の帯電は、バイアス帯電
ローラーの選択された領域と接触している感光体表面の
部分において、時間をかけて、行われることは多分理解
されるであろう。したがって、第１図および第３図を参
照すると、次式の関係があることがわかる。
かされるので、感光体部材表面の帯電は、バイアス帯電
ローラーの選択された領域と接触している感光体表面の
部分において、時間をかけて、行われることは多分理解
されるであろう。したがって、第１図および第３図を参
照すると、次式の関係があることがわかる。
ｔ＝w/v （４） ここで、 ｔは、感光体表面の一部分を帯電するため利用できる時
間（秒）、 ｗは、感光体表面と接触しているローラー部材のニップ
幅、 ｖは、感光体表面に対するローラー部材の相対速度であ
る。
間（秒）、 ｗは、感光体表面と接触しているローラー部材のニップ
幅、 ｖは、感光体表面に対するローラー部材の相対速度であ
る。
ストローピング、すなわち一様でない電圧特性の連続す
る領域は、少なくとも２っの原因で生じる。それは、交
流電圧信号が選択された極性である時間の間、ローラー
部材14が感光体表面の最初の部分と接触しているので、
前記最初の感光体表面部分に電荷が誘導され、次の感光
体表面部分においては、ローラー部材14は感光体表面の
その部分と接触しているけれども、交流電圧信号が非選
択の極性であるので、電荷が誘導されないために生じ
る。したがって、感光体表面に一様な電荷を置くため、
感光体部材表面の各増分部分に、帯電期間すなわち駆動
電荷の極性が選択さた極性である期間が与えられる。第
３図に示すように、駆動電圧周波数の周期ｔ（次式で表
される）より長い時間、ゴム・ローラー14の選択された
領域と感光体表面の選択された部分との接触状態を維持
べきである。
る領域は、少なくとも２っの原因で生じる。それは、交
流電圧信号が選択された極性である時間の間、ローラー
部材14が感光体表面の最初の部分と接触しているので、
前記最初の感光体表面部分に電荷が誘導され、次の感光
体表面部分においては、ローラー部材14は感光体表面の
その部分と接触しているけれども、交流電圧信号が非選
択の極性であるので、電荷が誘導されないために生じ
る。したがって、感光体表面に一様な電荷を置くため、
感光体部材表面の各増分部分に、帯電期間すなわち駆動
電荷の極性が選択さた極性である期間が与えられる。第
３図に示すように、駆動電圧周波数の周期ｔ（次式で表
される）より長い時間、ゴム・ローラー14の選択された
領域と感光体表面の選択された部分との接触状態を維持
べきである。
ｔ＝1/f （５） ここで、 ｆは、交流電圧信号の周波数である。
次（４）と（５）から、たとえば、60Hzの線路周波数
で、ローラー部材14が感光体表面部分と0.25インチ幅の
接触領域を維持している場合は、 1/60＝0.25/v （６） であることがわかる。この式から、ローラー部材と感光
体部材の相対速度ｖとして、15インチ／秒が得られる。
ローラー部材14の表面幅は、ローラー部材を構成してい
るゴム材料の硬さと、ローラー部材と感光体表面間の接
触力によって決まる。材料のジュロメーター硬度は、所
望の接触幅、所望の交流電源周波数、および所望のロー
ラー部材と感光体部材の相対速度に基づいて選ばれる。
ローラーに使用する材料を変えれば、いろいろなニップ
幅を得ることができる。バイアス・ローラーと感光体表
面の許容相対速度は、ニップ幅が変われば、それに応じ
て変わる。
で、ローラー部材14が感光体表面部分と0.25インチ幅の
接触領域を維持している場合は、 1/60＝0.25/v （６） であることがわかる。この式から、ローラー部材と感光
体部材の相対速度ｖとして、15インチ／秒が得られる。
ローラー部材14の表面幅は、ローラー部材を構成してい
るゴム材料の硬さと、ローラー部材と感光体表面間の接
触力によって決まる。材料のジュロメーター硬度は、所
望の接触幅、所望の交流電源周波数、および所望のロー
ラー部材と感光体部材の相対速度に基づいて選ばれる。
ローラーに使用する材料を変えれば、いろいろなニップ
幅を得ることができる。バイアス・ローラーと感光体表
面の許容相対速度は、ニップ幅が変われば、それに応じ
て変わる。
もし誘導された電荷と印加された電荷の結合により、ロ
ーラーの出口ニップ内の電界がコロナしきい値を越えれ
ば、ストロービングが起きることがある。空気絶縁破壊
が起こり、ローラーおよび感光体の上に表面電荷をたい
積するであろう。表面電荷の量は、交流印加電圧で調整
されよう。もし空気絶縁破壊が起きれば、皮膜をより厚
くするか、またはピーク印加電圧を下げることによって
生じないようにできる。
ーラーの出口ニップ内の電界がコロナしきい値を越えれ
ば、ストロービングが起きることがある。空気絶縁破壊
が起こり、ローラーおよび感光体の上に表面電荷をたい
積するであろう。表面電荷の量は、交流印加電圧で調整
されよう。もし空気絶縁破壊が起きれば、皮膜をより厚
くするか、またはピーク印加電圧を下げることによって
生じないようにできる。
感光体を一定の電圧レベルに帯電させる必要な時間は、
もちろん、電荷注入プロセスの物理的過程と、感光体に
注入された電荷の移動度で決まることは理解されるであ
ろう。言い換えれば、本発明は、期間ｔの帯電で、感光
体を所望の電圧レベルに帯電することができる感光体を
使用することにかかっている。
もちろん、電荷注入プロセスの物理的過程と、感光体に
注入された電荷の移動度で決まることは理解されるであ
ろう。言い換えれば、本発明は、期間ｔの帯電で、感光
体を所望の電圧レベルに帯電することができる感光体を
使用することにかかっている。
好ましい実施例について発明を説明したが、他人が図面
と明細書を読まれ、理解すれば、その修正を思い浮かる
ことは明らかである。説明した実施例は、実例に過ぎ
ず、この説明から、この分野の専門家がいろいろな修
正、代替、変更、あるいは改良をなし得るであろうが、
それらは、特許請求の範囲に包含されるべきものであ
る。
と明細書を読まれ、理解すれば、その修正を思い浮かる
ことは明らかである。説明した実施例は、実例に過ぎ
ず、この説明から、この分野の専門家がいろいろな修
正、代替、変更、あるいは改良をなし得るであろうが、
それらは、特許請求の範囲に包含されるべきものであ
る。
第１図は、本発明による交流バイアス・ローラー帯電装
置と、装置の帯電作用を示す略図、 第２図は、交流バイアス・ローラー帯電装置と発明の物
理的特徴を示す略図、 第３図は、交流電圧信号の１サイクルを時間について示
したグラフである。 符号の説明 10……交流バイアス・ローラー帯電装置、 12……感光体部材、14……ゴム・ローラー部材、 16……回転軸線、20……軸、 22……交流電源、24……グラウンド電位、 26……感光体部材の上面、28……グラウンド、 29……導電性基層、30……注入層、 32……光導電性物質層、34……誘電体皮膜、 36……光導電性物質層の上面。
置と、装置の帯電作用を示す略図、 第２図は、交流バイアス・ローラー帯電装置と発明の物
理的特徴を示す略図、 第３図は、交流電圧信号の１サイクルを時間について示
したグラフである。 符号の説明 10……交流バイアス・ローラー帯電装置、 12……感光体部材、14……ゴム・ローラー部材、 16……回転軸線、20……軸、 22……交流電源、24……グラウンド電位、 26……感光体部材の上面、28……グラウンド、 29……導電性基層、30……注入層、 32……光導電性物質層、34……誘電体皮膜、 36……光導電性物質層の上面。
Claims (2)
- 【請求項１】電子写真式複写機の感光体を帯電させるた
めの誘電帯電装置であって、 導電性基層、注入層、光導電性物質層から成り、選ばれ
た極性の電荷を上面の近くに保持する感光体、および誘
電帯電量を制御するための前記感光体の表面にある誘電
体被覆層、 選ばれた周波数ｆで動作する交流電源、および 変形可能な導電性材料で作られ、前記感光体表面と変形
した状態で接触し、かつその上を転がるように支持さ
れ、1/fに等しいか、それ以上の時間、前記感光体表面
の一定の領域と接触した状態に維持されたバイアス・ロ
ーラー帯電部材、 を備え、前記バイアス・ローラー帯電部材は、前記交流
電源に電気的に接続されており、前記感光体と前記バイ
アス・ローラー帯電部材間の前記接触により、前記光導
電性物質層の表面に、一様な電荷が誘導されることを特
徴とする帯電装置。 - 【請求項２】前記交流電源は、約60Hzの周波数ｆで動作
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の帯電
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US945155 | 1986-12-22 | ||
| US06/945,155 US4727453A (en) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | Alternating current inductive charging of a photoreceptor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63167380A JPS63167380A (ja) | 1988-07-11 |
| JPH0711727B2 true JPH0711727B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=25482717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62313128A Expired - Fee Related JPH0711727B2 (ja) | 1986-12-22 | 1987-12-10 | 交流誘導帯電装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4727453A (ja) |
| JP (1) | JPH0711727B2 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430527A (en) * | 1987-06-30 | 1995-07-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic apparatus having cleaning width larger than charging width |
| US5008706A (en) * | 1988-10-31 | 1991-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic apparatus |
| JPH02253288A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| US5055879A (en) * | 1989-06-02 | 1991-10-08 | Compaq Computer Corporation | Apparatus for ozoneless efficient charging of a photoreceptive drum in an electrophotographic printer |
| JP2575209B2 (ja) * | 1989-07-05 | 1997-01-22 | キヤノン株式会社 | 電子写真用帯電部材および電子写真装置 |
| JPH0789249B2 (ja) * | 1989-09-14 | 1995-09-27 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JPH03156476A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-04 | Canon Inc | 画像形成装置の帯電装置 |
| EP0439168B1 (en) * | 1990-01-24 | 1997-04-02 | Canon Kabushiki Kaisha | A charger |
| JP2817391B2 (ja) * | 1990-11-02 | 1998-10-30 | キヤノン株式会社 | 帯電装置 |
| JP3030868B2 (ja) * | 1990-12-28 | 2000-04-10 | ミノルタ株式会社 | 帯電装置 |
| EP0496399A3 (en) * | 1991-01-24 | 1993-07-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging device disposed close to member to be charged and image forming apparatus using same |
| EP0534437B1 (en) * | 1991-09-27 | 1997-06-11 | Bridgestone Corporation | Contact charging method and apparatus |
| JPH06266206A (ja) * | 1993-01-13 | 1994-09-22 | Ricoh Co Ltd | 帯電ローラ |
| US5786091A (en) * | 1991-12-02 | 1998-07-28 | Ricoh Company, Ltd. | Charge roller for an image forming apparatus |
| JP2574107B2 (ja) * | 1991-12-02 | 1997-01-22 | 株式会社リコー | 帯電ローラ及びその製造方法，及び帯電ローラを用いた画像形成装置及びその帯電装置 |
| US5412455A (en) * | 1992-01-30 | 1995-05-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging device, image forming apparatus and detachably mountable process cartridge having a constant voltage power source feature |
| DE69325113T2 (de) * | 1992-02-07 | 1999-11-04 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Bilderzeugungsgerät mit einem Auflade-Element in Kontakt mit dem Bildträgerelement |
| JPH05333668A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Canon Inc | 接触帯電装置、及びプロセスカートリッジ |
| JPH0689051A (ja) * | 1992-09-07 | 1994-03-29 | Canon Inc | 接触帯電装置及び画像形成装置 |
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| US5619311A (en) * | 1993-05-31 | 1997-04-08 | Ricoh Company, Ltd. | Roller charging apparatus and image forming apparatus using the same |
| JPH0728306A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-31 | Canon Inc | 帯電部材、帯電装置、画像形成装置、及びプロセス カートリッジ |
| JPH0728309A (ja) * | 1993-07-13 | 1995-01-31 | Toshiba Corp | 画像形成装置 |
| US5538826A (en) * | 1993-09-09 | 1996-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic image forming method, apparatus and device unit |
| KR0132011B1 (ko) * | 1994-02-28 | 1998-10-01 | 김광호 | 현상제 보유 레벨 검출 장치 |
| US5625858A (en) * | 1995-01-18 | 1997-04-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Contact charging member, process for producing same and electrophotographic apparatus using same |
| US5740008A (en) * | 1995-04-18 | 1998-04-14 | Bridgestone Corporation | Charging member and device |
| US5581329A (en) * | 1995-10-05 | 1996-12-03 | Imaging Rechargers Inc. | Contact charger |
| US5722015A (en) * | 1996-04-30 | 1998-02-24 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for adjusting the charge on toner |
| JP3428379B2 (ja) * | 1997-07-11 | 2003-07-22 | シャープ株式会社 | 画像形成装置 |
| JP2002229306A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Canon Inc | 帯電装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
| KR20080112009A (ko) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | 삼성전자주식회사 | 화상형성장치 및 방법 |
| JP6784079B2 (ja) * | 2016-07-07 | 2020-11-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3084061A (en) * | 1953-09-23 | 1963-04-02 | Xerox Corp | Method for formation of electro-static image |
| US3147415A (en) * | 1959-09-09 | 1964-09-01 | Australia Res Lab | Charging surfaces for xerography |
| US3172024A (en) * | 1960-03-17 | 1965-03-02 | Xerox Corp | Charge induction |
| GB1267535A (en) * | 1968-03-19 | 1972-03-22 | Iwatsu Electric Co Ltd | Electrophotographic process and apparatus |
| US3684364A (en) * | 1971-06-24 | 1972-08-15 | Xerox Corp | Lift off electrode |
| DE3101678C2 (de) * | 1980-01-25 | 1983-07-07 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa | Einrichtung zum gleichförmigen Aufladen eines kontinuierlich durch eine Aufladezone bewegten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials |
| US4459009A (en) * | 1981-07-27 | 1984-07-10 | Xerox Corporation | Apparatus, process for charging toner particles |
| US4545669A (en) * | 1984-02-21 | 1985-10-08 | Xerox Corporation | Low voltage electrophotography with simultaneous photoreceptor charging, exposure and development |
| KR890004869B1 (ko) * | 1984-08-10 | 1989-11-30 | 후지쑤 가부시끼가이샤 | 전자사진인쇄에 있어서 토우너 화상의 형성방법 |
-
1986
- 1986-12-22 US US06/945,155 patent/US4727453A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-12-10 JP JP62313128A patent/JPH0711727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4727453A (en) | 1988-02-23 |
| JPS63167380A (ja) | 1988-07-11 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |