JPH07128949A - 接触帯電装置 - Google Patents

接触帯電装置

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JPH07128949A
JPH07128949A JP5274386A JP27438693A JPH07128949A JP H07128949 A JPH07128949 A JP H07128949A JP 5274386 A JP5274386 A JP 5274386A JP 27438693 A JP27438693 A JP 27438693A JP H07128949 A JPH07128949 A JP H07128949A
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film
charging
electrostatic charge
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latent image
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JP5274386A
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Akihito Ikegawa
彰仁 池側
Keiko Nagayasu
桂子 長安
Masami Asano
雅己 浅野
Masafumi Yamamoto
雅史 山本
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0208Apparatus 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
    • G03G15/0216Apparatus 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
    • G03G15/0233Structure, details of the charging member, e.g. chemical composition, surface properties

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、耐刷に伴う刷毛筋状の帯電ムラや
ドット状に高い電位の部分が発生するという帯電ムラを
解決し、安定した良好な帯電を長期間に渡って行い得る
信頼性の高い接触帯電装置を提供することを目的とする
ものである。 【構成】 本発明は、片側端部で支持され、自由端部側
が静電潜像坦時体に接触する可とう性の帯電用フィルム
を前記静電潜像担持体表面の移動方向に対して複数配置
し、フィルムの体積抵抗値をρ[Ω・cm]、自由長l
[cm]、膜厚t[cm]としたとき、単位幅b=1
[cm]あたりについて前記静電潜像担持体表面の移動
方向に対して上流側に配置されたフィルムの抵抗値R1
[Ω]=ρ1×l1/(t1×b)が下流側に配置された
フィルムの抵抗値R2[Ω]=ρ2×l2/(t2×b)よ
りも高い接触帯電装置に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式の複写機、
プリンタ等の画像形成装置に使用する帯電装置に関す
る。
【0002】
【従来技術】電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像
形成装置では、感光体ドラム等の静電潜像坦持体を帯電
装置により帯電させ、その帯電域に画像露光して静電潜
像を形成し、該潜像を現像して可視像とし、これを転写
材へ転写し、定着させる。
【0003】前記帯電装置としては種々のタイプのもの
が知られているが、大別するとコロナ放電を利用したコ
ロナ帯電装置と、帯電ブラシや帯電ローラ或いは回転駆
動される帯電用の無端ベルトを静電潜像坦持体表面に接
触させる接触式帯電装置に分けられる。
【0004】コロナ放電を利用した帯電装置は安定した
帯電を行えるという利点を有するが、多量のオゾン発生
を伴い、これが静電潜像坦持体の劣化を招いたり、人体
に悪影響を及ぼすという問題があることから、オゾン発
生量がコロナ帯電装置に比べて著しく少ない接触帯電装
置が注目されている。
【0005】しかし、接触帯電装置のうち、帯電ブラシ
を用いるものはそのブラシの製作に手間を要するという
問題があり、帯電ローラを用いるものでは、該ローラを
駆動するための構成が必要となるのでそれだけ構造が複
雑となるうえ、画像形成装置停止中も該帯電ローラが静
電潜像坦持体に接触したままであるので、そこにクリー
プ変形歪みが残留し、これが帯電不良の原因になる。ブ
レード方式のものでは汚れが固着しやすくなり、これが
帯電ムラを生じさせ、引いては画像ムラなどを発生させ
る。さらに、帯電用の無端ベルトを用いるものでは、全
体が大形化し、ベルト駆動方式も複雑になるという問題
がある。
【0006】このような問題を解決する接触帯電装置と
して、特開平4−249270号公報には、フィルムを
静電潜像坦持体表面に接触させるフィルム型帯電装置が
記載されている。フィルム型帯電装置によれば上述した
問題は解消されるものの、耐刷を続けて行くうちにフィ
ルムが現像剤等で汚染され、刷毛筋状の帯電ムラが発生
したり、低温・低湿環境においてドット状に高電位の部
分が発生するという問題が生じてしまう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
問題点を解決した接触帯電装置を提供することを目的と
するものである。
【0008】より具体的には、耐刷に伴う刷毛筋状の帯
電ムラやドット状に高い電位の部分が発生するという帯
電ムラを解決し、安定した良好な帯電を長期間に渡って
行い得る信頼性の高い接触帯電装置を提供することを目
的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、片側端部で支
持され、自由端部側が静電潜像坦時体に接触する可とう
性の帯電用フィルムを前記静電潜像担持体表面の移動方
向に対して複数配置し、フィルムの体積抵抗値をρ[Ω
・cm]、自由長l[cm]、膜厚t[cm]としたと
き、単位幅b=1[cm]あたりについて前記静電潜像
担持体表面の移動方向に対して上流側に配置されたフィ
ルムの抵抗値R1[Ω]=ρ1×l1/(t1×b)が下流
側に配置されたフィルムの抵抗値R2[Ω]=ρ2×l2
/(t2×b)よりも高い接触帯電装置に関する。
【0010】
【作用】本発明によれば、静電潜像担持体の表面移動方
向に対して複数の可とう性帯電用フィルムを配置してお
り、且つ静電潜像担持体表面移動方向上流側に配置され
たフィルムの抵抗値が、下流側に配置されたフィルムの
抵抗値より大きくなっているので、上流側のフィルムに
よる帯電ムラが発生しても、下流側のフィルムにより再
度放電が行われることにより、均一な帯電が可能とな
り、また低温・低湿環境下においてもドット状の高い電
位のムラも発生せず、均一な帯電が可能となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。以下に説明する実施例はいずれも図1に概略構成
を示すプリンタに組み込んで使用されるものである。ま
ず、図1に示すプリンタについて説明する。
【0012】図1に示すプリンタは中央部に静電潜像坦
持体である感光体ドラム1を備えており、このドラムは
図示しない駆動手段により矢印a方向に回転駆動され
る。ドラム1の周囲には帯電装置2、現像装置3、転写
チャージャ4、クリーニング装置5が順次配置してあ
る。帯電装置2は本発明にかかる帯電装置である。
【0013】感光体ドラム1の上方には光学系7が配置
してあり、この光学系はハウジング71の中に半導体レ
ーザ発生装置、ポリゴンミラー、トロイダルレンズ、ハ
ーフミラー、球面ミラー、折り返しミラー、反射ミラー
等を配置したもので、ハウジング71の床部に露光スリ
ット72が形成してあり、ここから帯電装置2と現像装
置3の間を通して感光体ドラム1に画像露光できるもの
である。
【0014】感光体ドラム1の図中右側にはタイミング
ローラ対81、中間ローラ対82及び給紙カセット83
が順次配置してあり、給紙カセット83には給紙ローラ
84が臨んでいる。また、感光体ドラム1の図中左側に
は定着ローラ対91、排紙ローラ対92が順次配置して
あり、排紙ローラ対92には排紙トレイ93が臨んでい
る。以上の各部品はプリンタ本体10に搭載されてい
る。
【0015】このプリンタによると、感光体ドラム1表
面が帯電装置2により所定電位に一様に帯電され、該帯
電域に光学系7から画像露光されて静電潜像が形成され
る。
【0016】かくして形成された静電潜像は現像装置3
により現像されてトナー像となり、転写チャージャ4に
臨む転写領域へ移行する。
【0017】一方、給紙カセット83から給紙ローラ8
4により転写紙が引き出され、中間ローラ対82を経て
タイミングローラ対81に至り、ここでドラム1上のト
ナー像と同期をとって転写領域へ送り込まれる。かくし
て転写領域において転写チャージャ4の作用でドラム1
上のトナー像が転写紙上に転写され、該転写紙は定着ロ
ーラ対91へ至り、ここでトナー像を定着したのち排紙
ローラ対92により排紙トレイ93へ排出される。
【0018】トナー像が転写紙に転写されたのち、感光
体ドラム1上に残留するトナーはクリーニング装置5に
よって清掃される。
【0019】次に前記プリンタにおける帯電装置2の基
本構成を図2に基づいて説明する。
【0020】帯電装置2には図2に示すように、可とう
性フィルムを支持するための導電性の支持板21(本例
ではアルミニウム製支持板)及びそれに片側端部22
1、231が支持され、自由端部側222、232の一
部が感光体ドラム1に接触する帯電用可とう性フィルム
22、23を備えている。支持板21及びフィルム2
2、23はともにドラム1の軸方向に伸びている。フィ
ルム22、23は支持板21に所定幅で導電性の接着剤
で接着されている。また、フィルム自由端側222、2
32のエッジ部分は曲率0.5mmで孤状に曲げられて
いおり、感光体ドラム1と約2mmの幅で接触してい
る。支持板21には帯電用の負電圧を印加するための電
源24が接続されている。フィルム22および23は感
光体ドラム1の回転により図示の如き状態で感光体ドラ
ム1に接触する。
【0021】感光体ドラム1の回転方向上流側に配置さ
れたフィルム22としては、その抵抗値R1が、下流側
に配置されたフィルム23の抵抗値R2より大きいフィ
ルムを使用する。ここでフィルムの体積抵抗値をρ[Ω
・cm]、自由長l[cm]、膜厚t[cm]としたと
き、単位幅b=1[cm]あたりについて、R1[Ω]
=ρ1×l1/(t1×b)、R2[Ω]=ρ2×l2/(t
2×b)により規定される。なお、自由長lはフィルム
支持部(電極接点)から自由端側が感光体と接触するま
での距離をいう。即ち、図2においてA1−B1およびA
2−B2間の距離として定義される。また、電極25を図
3に示すように設けた場合には図中C1−D1およびC2
−D2間の距離として定義される。さらにまた、図4に
示すように電極26を島状に設けた場合にはE−F間の
距離として定義される。なお図中、破線Fはフィルムと
感光体との接触位置を示す。
【0022】感光体ドラム1の回転方向上流側に配置さ
れたフィルム22の抵抗値R1が、下流側に配置された
フィルム23の抵抗値R2より小さい場合は、耐刷時の
画像ムラの発生を十分に防止することができない。
【0023】さらに、上流側のフィルムの抵抗値R1
下流側のフィルムの抵抗値R2との関係が3×108Ω<
1−R2<1.5×109Ωであることがより望まし
い。
【0024】本発明における可とう性フィルムとして
は、図5に示すように、幅b=1cmの薄肉材料Sを外
形D=1cmの断面円形の芯棒Aに巻き付けるときに要
する曲げモーメントMが、M≦20〔g・cm〕、好ま
しくはM≦10〔g・cm〕であるものが望ましい。
【0025】なお、曲げモーメントMは、M=EI/
r、但しI=bh3 /12から求められる数値である。
ここでEはフィルムのヤング率〔g/cm2〕、Iはフ
ィルムの断面2次モーメント〔cm4〕、rはフィルム
の曲率半径〔cm〕であり、曲率の中心、すなわち、芯
棒Aの中心Oとフィルムの中立面NSとの距離、hはフ
ィルムの厚さ〔cm〕である。
【0026】前記可とう性フィルムとしては合成樹脂材
料中に金属粉またはカーボン粉末等の導電性部材を含有
させたものを用いた。
【0027】上記金属粉には、アルミニウム、金、銅、
鉄、銀、クロム、ニッケル、白金、錫、チタニウム等の
金属、あるいはこれらの合金が使用される。
【0028】上記合成樹脂には、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコ
ール、ポリ酢酸ビニル等のポリアセタール系樹脂、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、ポリメタクリル酸メチル、
アクリロニトリル−アクリル酸メチル共重合体等のアク
リル系樹脂、ポリカーボネイト、ポリスチレン、アクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリテレ
フタル酸エチレン、ポリウレタンエラストマー、ビスコ
ースレーヨン、硝酸セルロース、酢酸セルロース、三酢
酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セル
ロース、エチルセルロース、再生セルロース等のセルロ
ース系樹脂、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン1
1、ナイロン12、ナイロン46等のポリアミド系樹
脂、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル
共重合体、ポリテトラフロオロエチレン、ポリクロロフ
ルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン
等のポリハロゲン化ビニル系樹脂、ビニルニトリルゴム
合金が使用される。
【0029】なお、上記実施例においては2枚の帯電用
フィルムを用いたがこれに限定されるものではなく、例
えば3枚あるいはそれ以上の枚数のフィルムを使用して
もよい。
【0030】次に本発明に係る前記帯電装置2を用いた
具体的実験例について説明する。
【0031】図1に示されるプリンタ−において、シス
テム速度(感光体ドラム1の周速)を3.5cm/se
cとし、現像装置3は一成分の接触現像装置であり、反
転現像を行う。前記感光体ドラム1は長波長光に対し感
度を有する負帯電用の機能分離型有機感光体である。具
体的には、感光体ドラム1として、アルミニウムドラム
上にτ型無金属フタロシアニンとポリビニルブチラール
樹脂の混合物を厚さ約0.4μmに形成した電荷発生層
と、ヒドラゾン化合物とポリカーボネイト樹脂を主成分
とする混合物を厚さ約18μmに形成した電荷輸送層と
を順次積層してなる機能分離型積層有機感光体を使用し
た。また、現像装置3において使用するトナーとして
は、ビスフェノールA型ポリエステル樹脂とカーボンブ
ラックを主成分とする混合物を混練、粉砕、分級するこ
とにより得られた平均粒径10μmの負帯電性トナーを
使用した。このトナーを前記現像装置3に収納し、現像
バイアス−300Vの下で現像を行うようにした。
【0032】帯電用フィルム22、23としてポリイミ
ド樹脂にカーボンブラックを分散させたもので、自由端
側をR0.5mmに折り曲げたものを用い、各フィルム
に電源24により−1.35kvを印加した。このと
き、フィルムの体積抵抗値をρ、自由長l、膜厚tを変
化させたときの画像評価結果を表1に示す。
【0033】なお、感光体ドラム表面電位および電位ム
ラの測定は、現像位置に表面電位計(トレック社製、モ
デル360)のプローブをセットし、感光体ドラム1の
表面電位(V0)および表面電位の振れ幅(△V0)を測
定した。
【0034】また、画像ノイズの評価については、コニ
カ(株)社製のサクラ濃度計(modelPDA−6
5)を使用し、1ドット/4ドットの網点画像を印字
し、500枚印字後の画像濃度変動幅を幅方向について
測定した。
【0035】画像濃度変動幅が0.05以下であり画像
ノイズがなく非常に優れた状態であるものを◎、0.0
5〜0.1であり画像ノイズがほとんど気にならない好
ましい状態のものを○、0.1〜0.15であり画像ノ
イズがやや気になるが実用上使用可能な状態のものを
△、0.15以上であり画像ノイズが発生し実用上問題
となる状態のものを×として評価した。
【0036】
【表1】
【0037】この結果より、フィルムの体積抵抗値を
ρ、自由長l、膜厚tとしたとき,単位幅bにおいて、
上流側のフィルムの抵抗値R1=ρ1×l1/(t1×b)
が下流側のフィルムの抵抗値R2=ρ2×l2/(t2×
b)よりも高いほうが帯電ムラに起因する画像ムラの少
ない安定した画像が得られる。また、上流側のフィルム
の抵抗値と下流側のフィルムの抵抗値との差が3×10
8Ω<R1−R2<1.5×109Ωの範囲にあるとき、よ
り画像ムラの少ない安定した画像が得られることが分か
る。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる帯
電装置では、耐刷に伴う刷毛筋状の帯電ムラやドット状
に高い電位の部分が発生するという帯電ムラを解決する
ことができ、安定した良好な帯電を長期間に渡って行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の帯電装置を用いた画像形成装置の一
例を示す概略構成図である。
【図2】 本発明の帯電装置の基本構成を示す概略図で
ある。
【図3】 本発明の帯電装置の電極構成の変形例を示す
概略図である。
【図4】 本発明の帯電装置の電極構成の変形例を示す
概略図である。
【図5】 可とう性帯電用フィルムの説明図である。
【符号の説明】 1:感光体ドラム、2:帯電装置、3:現像装置、4:
転写チャージャー、5:クリーニング装置、7:光学
系、10:プリンタ本体、21:導電性支持体、22:
帯電用可とう性フィルム、23:帯電用可とう性フィル
ム、24:電源、25:電極、26:電極、71:ハウ
ジング、72:露光スリット、81:タイミングローラ
対、82:中間ローラ対、83:給紙カセット、84:
給紙ローラ、91、定着ローラ対、92:排紙ローラ
対、93:排紙トレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 雅史 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタカメラ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 片側端部で支持され、自由端部側が静電
    潜像坦時体に接触する可とう性の帯電用フィルムを前記
    静電潜像担持体表面の移動方向に対して複数配置し、フ
    ィルムの体積抵抗値をρ[Ω・cm]、自由長l[c
    m]、膜厚t[cm]としたとき、単位幅b=1[c
    m]あたりについて前記静電潜像担持体表面の移動方向
    に対して上流側に配置されたフィルムの抵抗値R
    1[Ω]=ρ1×l1/(t1×b)が下流側に配置された
    フィルムの抵抗値R2[Ω]=ρ2×l2/(t2×b)よ
    りも高いことを特徴とした接触帯電装置。
JP5274386A 1993-11-02 1993-11-02 接触帯電装置 Pending JPH07128949A (ja)

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