JPH0743985A - Electrostatic charging member, process cartridge and image forming device - Google Patents

Electrostatic charging member, process cartridge and image forming device

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JPH0743985A
JPH0743985A JP5208812A JP20881293A JPH0743985A JP H0743985 A JPH0743985 A JP H0743985A JP 5208812 A JP5208812 A JP 5208812A JP 20881293 A JP20881293 A JP 20881293A JP H0743985 A JPH0743985 A JP H0743985A
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JP
Japan
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charging
voltage
layer
image
charging member
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Application number
JP5208812A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Oshima
磨佐基 尾島
Kazue Sakurai
和重 櫻井
Junichi Kato
淳一 加藤
Koichi Suwa
貢一 諏訪
Hiroshi Sato
博 佐藤
Satoshi Inami
聡 居波
Tetsuya Sano
哲也 佐野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To decrease the electrostatic charging sounds of a contact electrostatic charging device without generating an electrostatic charging defect. CONSTITUTION:The circumference of an arbor 2a is enclosed by an elastic material 2B consisting of a foamed member 2b and a surface layer member 2c, by which an electrostatic charging roller 2 is constituted. The layer thickness of the surface layer member 2c consisting of a conductive layer 2d and a middle resistance layer 2e is confined to <=300mum. As a result, the hardness of the surface layer member 2c is lowered and the vibrations by the AC component of an applied voltage are decreased when the frequency of the applied voltage by a power source 4 is, for example, <=1500Hz. In addition, the generation of the harmonic components of a vibration frequency is suppressed and the generation of the electrostatic charging sounds unpleasing to ears is effectively suppressed.

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、振動電圧(時間ととも
に電圧値が周期的に変化する電圧)が印加されるととも
に、像担持体に当接または近接されて該像担持体を帯電
する帯電部材、該帯電部材を備えたプロセスカートリッ
ジ、画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging which applies an oscillating voltage (a voltage whose voltage value changes periodically with time) and charges the image carrier by coming into contact with or in proximity to the image carrier. The present invention relates to a member, a process cartridge including the charging member, and an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像形成装置等の帯電装置において、接
触方式のものが知られている。この接触方式の帯電装置
は、電圧を印加した導電性の帯電部材を被帯電体として
の像担持体に当接させ、帯電部材から感光ドラムに直接
的に電荷を転移させることによって像担持体表面を所定
の電位に帯電するものである。このような接触帯電装置
は、従来から広く利用されている非接触方式のコロナ放
電装置に比べて、印加電圧の低減が可能で電源の簡略化
が図れること、帯電過程で発生するオゾン量がごく微量
であること、このためオゾン除去フィルター等をなくし
て排気系の構成の簡便化が図れること、メンテナンスフ
リーであること、構成が簡単であること、等の長所を有
している。このため、接触帯電方式の帯電装置は、電子
写真装置(複写機、レーザビームプリンタ)、静電記録
装置等の画像形成装置において、感光体、誘電体等の像
担持体をはじめ、その他感光ドラム(以下単に「感光ド
ラム」という。)を帯電処理する手段としてコロナ放電
装置に代わるものとして注目され、また実用化されてい
る。
2. Description of the Related Art A contact type charging device is known as a charging device such as an image forming apparatus. In this contact type charging device, a conductive charging member to which a voltage is applied is brought into contact with an image carrier as a member to be charged, and the charge is directly transferred from the charging member to the photosensitive drum to thereby transfer the surface of the image carrier. Is charged to a predetermined potential. Such a contact charging device can reduce the applied voltage, simplify the power supply, and reduce the amount of ozone generated during the charging process as compared with the non-contact type corona discharge device which has been widely used. It has the advantages that it is a minute amount, therefore the ozone removal filter and the like can be eliminated to simplify the structure of the exhaust system, that it is maintenance-free, and that the structure is simple. For this reason, the contact charging type charging device is used in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus (copier, laser beam printer), electrostatic recording device, etc., including an image carrier such as a photoconductor and a dielectric, and other photosensitive drums. As a means for charging (hereinafter, simply referred to as "photosensitive drum"), it has attracted attention as a substitute for a corona discharge device and has been put into practical use.

【0003】上述の接触帯電装置においては、感光ドラ
ム表面をむらなく均一に帯電処理するために、交流電圧
に直流電圧を重畳した振動電圧を導電性の接触帯電部材
に印加し、この帯電部材を感光ドラムに当接させて帯電
を行う帯電方式が知られている(例えば、特開始63−
149669号公報)。
In the above-mentioned contact charging device, in order to uniformly and uniformly charge the surface of the photosensitive drum, an oscillating voltage in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage is applied to a conductive contact charging member, and this charging member is charged. A charging method is known in which charging is performed by bringing the photosensitive drum into contact with the photosensitive drum.
149669).

【0004】図15にその一実施態様を示す。同図中、
1は感光ドラム(像担持体)であり、例えば、矢印R1
方向に所定の周速度(プロセススピード)にて回転駆動
される。
FIG. 15 shows one embodiment thereof. In the figure,
Reference numeral 1 denotes a photosensitive drum (image bearing member), for example, an arrow R1.
It is rotationally driven in a predetermined circumferential speed (process speed).

【0005】2は接触帯電部材としての導電性の帯電ロ
ーラであり、芯金(支持部材)2aとその外周に形成し
た弾性体としての導電性のゴムローラ2rとからなる。
この帯電ローラ2は芯金2aの両端部をそれぞれ感光ド
ラム1に向けて付勢する加圧ばね3によって、感光ドラ
ム1表面に対して所定の押圧力をもって圧接されてお
り、感光ドラム1の矢印R1方向の回転に伴って矢印R
2方向に従動回転する。
Reference numeral 2 denotes a conductive charging roller as a contact charging member, which comprises a cored bar (supporting member) 2a and a conductive rubber roller 2r as an elastic body formed on the outer periphery thereof.
The charging roller 2 is pressed against the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force by pressure springs 3 for urging both ends of the core metal 2a toward the photosensitive drum 1, respectively. Arrow R with rotation in the R1 direction
It rotates in two directions.

【0006】4は帯電ローラ2に対する電圧印加用の電
源である。帯電ローラ2には、芯金2aを介して、この
電源4により、所定の帯電電圧が印加され、回転駆動さ
れている感光ドラム1表面を均一に帯電する。このとき
の所定の帯電電圧とは、感光ドラム1の帯電開始電圧の
2倍以上のピーク間電圧Vppを有する振動電圧Vac
と直流電圧Vdcとを重畳した振動電圧(Vac+Vd
c)である。
Reference numeral 4 is a power supply for applying a voltage to the charging roller 2. A predetermined charging voltage is applied to the charging roller 2 by the power source 4 via the cored bar 2a to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 1 which is rotationally driven. The predetermined charging voltage at this time is the oscillation voltage Vac having a peak-to-peak voltage Vpp that is at least twice the charging start voltage of the photosensitive drum 1.
Voltage (Vac + Vd) that is a superposition of the DC voltage Vdc and the DC voltage Vdc.
c).

【0007】表面が均一に帯電された感光ドラム1は、
その後、表面に露光手段5の露光を受けて静電潜像が形
成される。この静電潜像は、現像装置6によってトナー
(現像剤)が付着されてトナー像となり、このトナー像
は、不図示の搬送装置によって搬送された転写材7に、
転写装置8によって転写される。トナー像が転写された
転写材7は、その後、定着装置(不図示)によってトナ
ー像が固着され、最終的なコピーとして装置本体外部に
排出される。
The photosensitive drum 1 whose surface is uniformly charged is
After that, an electrostatic latent image is formed on the surface by the exposure of the exposure unit 5. Toner (developer) is attached to the electrostatic latent image by the developing device 6 to form a toner image, and the toner image is transferred to the transfer material 7 transported by a transport device (not shown).
The image is transferred by the transfer device 8. The transfer material 7 to which the toner image has been transferred is then fixed with a toner image by a fixing device (not shown), and is ejected to the outside of the apparatus main body as a final copy.

【0008】一方、トナー像転写後の感光ドラム1は、
表面に残った残留トナーがクリーニング装置9によって
除去され、次の画像形成プロセスに供される。
On the other hand, the photosensitive drum 1 after the toner image transfer is
The residual toner remaining on the surface is removed by the cleaning device 9 and is subjected to the next image forming process.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
接触方式の帯電部材では、帯電バイアスのAC成分に起
因する「帯電音」と呼ばれる振動音が発生し、問題とな
っている。
However, in the above-mentioned contact type charging member, a vibration noise called "charging sound" is generated due to the AC component of the charging bias, which is a problem.

【0010】以下に、帯電音の発生メカニズムを、帯電
ローラ2を用いたレーザビームプリンタを例に図14
(a)、(b)を参照しながら説明する。
The mechanism of generating the charging noise will be described below by taking a laser beam printer using the charging roller 2 as an example.
A description will be given with reference to (a) and (b).

【0011】同図中1は感光ドラムを示し、1aは感光
層、1bは接地されたアルミの基層であり、感光ドラム
1全体は40mm/sのスピードで回転している。
In the figure, 1 is a photosensitive drum, 1a is a photosensitive layer, 1b is a grounded aluminum base layer, and the entire photosensitive drum 1 rotates at a speed of 40 mm / s.

【0012】帯電部材2に印加されている交流電圧がプ
ラスとなるある時点では、図14(a)中の太い実線で
示すように、感光層1aを挟んで、帯電部材2側にプラ
ス、感光ドラム1の基層1b側にマイナスの電荷が誘起
される。これらの電荷が互いに引き合う結果、帯電部材
2と感光ドラム1との間には引力が働き、図中の太い実
線の位置から細い実線の位置に移動する。これは、帯電
部材2に印加されている交流電圧が逆転しても電荷が逆
になるだけで、同様の引力が発生する。交流電圧のプラ
ス、マイナスのピーク間では、誘起電荷が消滅する時点
があり、このとき引力は零となる。このとき、図14
(b)に示すように、帯電部材2は自らの弾性によって
図中太い実線の位置から細い実線の位置に戻る。よっ
て、帯電部材2と感光ドラム1との間には、ACバイア
スの倍の周期で引力が加わり、帯電部材2と感光ドラム
1との双方とも振動する。この結果、「帯電音」が発生
するものと考えられる。なお、中空の感光ドラム1は、
共鳴器として働く傾向があり、帯電部材2が感光ドラム
1を叩いて「帯電音」が発生すると考えてもよい。上述
の説明から明らかなように、交流電圧の周波数をf、帯
電部材2の振動周波数をFとすると、両者の間には次の
関係がある。
At some point in time when the AC voltage applied to the charging member 2 becomes positive, as shown by the thick solid line in FIG. 14 (a), the photosensitive layer 1a is sandwiched between the charging member 2 side and the positive side. Negative charges are induced on the base layer 1b side of the drum 1. As a result of these electric charges attracting each other, an attractive force acts between the charging member 2 and the photosensitive drum 1 to move from the position indicated by the thick solid line to the position indicated by the thin solid line. This is because even if the AC voltage applied to the charging member 2 is reversed, the charges are simply reversed, and a similar attractive force is generated. There is a time when the induced charge disappears between the plus and minus peaks of the AC voltage, and at this time, the attractive force becomes zero. At this time, FIG.
As shown in (b), the charging member 2 returns from the position of the thick solid line in the figure to the position of the thin solid line by its elasticity. Therefore, an attractive force is applied between the charging member 2 and the photosensitive drum 1 at a cycle twice as long as the AC bias, and both the charging member 2 and the photosensitive drum 1 vibrate. As a result, it is considered that "charging noise" is generated. The hollow photosensitive drum 1 is
It may tend to act as a resonator, and it may be considered that the charging member 2 strikes the photosensitive drum 1 to generate “charging sound”. As is clear from the above description, assuming that the frequency of the AC voltage is f and the vibration frequency of the charging member 2 is F, the following relationships exist between them.

【0013】2f〔Hz〕=F〔c/s〕 帯電部材2がその表層に抵抗層を有する場合は、上述の
振動がより複雑化し、発生する帯電音には上述の振動周
波数の倍音成分が増大するため、測定音圧レベルによら
ず、かなり耳障りで不快な帯電音となる場合があった。
2f [Hz] = F [c / s] When the charging member 2 has a resistance layer on the surface thereof, the above-mentioned vibration becomes more complicated, and the generated charging sound has a harmonic component of the above-mentioned vibration frequency. Because of the increase in the sound pressure level, the charging sound may be annoying and unpleasant regardless of the measured sound pressure level.

【0014】上述の帯電音の解決策として以下の方法が
検討された。 印加交流成分の周波数(帯電周波数)を落とす。
The following methods have been studied as a solution to the above-mentioned charging noise. The frequency of the applied AC component (charging frequency) is reduced.

【0015】周波数を300Hz以下にすれば帯電音は
かなり改善される。しかしながら、レーザビームやLE
Dで画像を形成するデジタルPPCやレーザビームプリ
ンタの場合は、画素密度の倍数と帯電周波数とが接近す
ると、「モアレ」と呼ばれる干渉縞が発生する。モアレ
の発生防止には、画素密度とプロセススピードとによっ
て決まる「干渉周波数」以上の帯電周波数が必要とな
る。画素密度及びプロセススピードが速くなるに従っ
て、モアレの発生防止に必要とされる帯電周波数は高く
なり、周波数を落とすことができない。例えば、画素密
度600dot/inch、プロセススピード100mm/sの
場合、1000Hz程度の帯電周波数が必要とされる。
さらなる高画素密度化、高速化と考慮した場合には、少
なくとも1500Hz程度の周波数に対応することが必
要と予想される。 印加交流成分のピーク間電圧Vppを帯電開始電圧の
2倍以下とする。
If the frequency is set to 300 Hz or less, the charging noise is considerably improved. However, laser beam and LE
In the case of a digital PPC or a laser beam printer that forms an image with D, when the multiple of the pixel density and the charging frequency are close to each other, interference fringes called "moire" occur. To prevent the occurrence of moire, a charging frequency higher than the "interference frequency" determined by the pixel density and the process speed is required. As the pixel density and the process speed increase, the charging frequency required to prevent the generation of moire increases, and the frequency cannot be reduced. For example, when the pixel density is 600 dots / inch and the process speed is 100 mm / s, a charging frequency of about 1000 Hz is required.
Considering further higher pixel density and higher speed, it is expected that it is necessary to support a frequency of at least about 1500 Hz. The peak-to-peak voltage Vpp of the applied AC component is set to twice the charging start voltage or less.

【0016】帯電音の改善には効果的であるが、感光ド
ラム1上に十分に均一な帯電を与えることができず、斑
点状の帯電むらが発生しやすくなる。 感光ドラム1の内部におもり、もしくはゴム等の防振
部材を挿入する。
Although it is effective for improving the charging sound, it is not possible to give a sufficiently uniform charge on the photosensitive drum 1, and spot-like uneven charging is likely to occur. A weight or an anti-vibration member such as rubber is inserted inside the photosensitive drum 1.

【0017】感光ドラム1の振動を抑えて、帯電音を低
減する非常に効果的な方法であるが、製造コストが高く
なる、プロセスカートリッジの重量が増す等の問題があ
る。 帯電部材を発泡化し比重を下げる。
This is a very effective method of suppressing the vibration of the photosensitive drum 1 to reduce the charging noise, but there are problems such as an increase in manufacturing cost and an increase in the weight of the process cartridge. Foam the charging member to reduce the specific gravity.

【0018】帯電部材2を発泡化し、感光ドラム1を叩
く帯電部材2を軽量化して振動に転化するエネルギーを
低減すること、及び発泡化した帯電部材2の弾性で振動
を吸収すること、を目的としている。この対策は帯電音
の音圧レベル低減に非常に効果的である。用いられる発
泡部材は、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリアミド系等である。また、これ
らにカーボン、酸化錫等の導電性粉体を分散配合して導
電性を付与したものも用いられる。しかしながら、この
帯電部材2は、局所的な帯電むらを防止するため、発泡
部材を覆う表層(例えば抵抗層等)が必要となる。この
表層の存在により高周波が発生しやすく、測定音圧レベ
ルによらず耳障りな帯電音が発生する場合があった。
The purpose is to foam the charging member 2 to reduce the energy for converting the vibration into vibration by striking the photosensitive drum 1 and hitting the photosensitive drum 1, and to absorb the vibration by the elasticity of the foamed charging member 2. I am trying. This measure is very effective in reducing the sound pressure level of charging noise. The foaming member used is polystyrene, polyolefin, polyester, polyurethane, polyamide or the like. In addition, conductive powder such as carbon or tin oxide may be dispersed and blended with these to impart conductivity. However, the charging member 2 requires a surface layer (for example, a resistance layer) that covers the foamed member in order to prevent uneven charging locally. Due to the presence of this surface layer, a high frequency is likely to be generated, and an offensive charging sound may be generated regardless of the measured sound pressure level.

【0019】本出願人らによれば、帯電音の音圧レベル
が同程度ならば、聴感上、振動周波数F(=2f)に対
する2〜3倍音成分(=4f、6f)の比が大きい場合
に不快に感じる傾向が強いことがパネルテスト(被験者
約40名)によって認められた。
According to the present applicants, when the sound pressure level of the charging sound is about the same, when the ratio of the 2nd to 3rd overtone components (= 4f, 6f) to the vibration frequency F (= 2f) is large in the sense of hearing. A panel test (about 40 subjects) showed a strong tendency to feel uncomfortable.

【0020】上述のパネルテストでは、以下のようにし
て帯電音の「不快さ」を数値化して判断した。無響室に
プロセスカートリッジが交換できる構成のレーザビーム
プリンタを設置し、「標準音源」となる接触帯電部材A
と測定対象となる接触帯電部材Bとをそれぞれ別々に装
備した同構成のプロセスカートリッジを2つ用意する。
上述のレーザビームプリンタの前方に5〜7名の被験者
(パネラー)を座らせ、上述の接触帯電部材A、Bの装
備されているプロセスカートリッジを交互に装着して帯
電音を発生させる。被験者には接触帯電部材Aに対する
接触帯電部材Bの聴感上の「快〜不快」のレベルを以下
のような5段階で評価してもらい、その評価の平均値を
もって「不快さ」とした。
In the above panel test, the "unpleasantness" of the charging sound was digitized and judged as follows. A laser beam printer with a process cartridge that can be replaced is installed in the anechoic chamber, and the contact charging member A becomes a "standard sound source"
Two process cartridges having the same configuration, which are respectively equipped with the contact charging member B to be measured and the contact charging member B, are prepared.
Five to seven test subjects (panelists) are seated in front of the above laser beam printer, and the process cartridges equipped with the above-mentioned contact charging members A and B are alternately mounted to generate a charging sound. The test subject evaluated the level of "pleasantness to discomfort" of the contact charging member B with respect to the contact charging member A on the auditory sensation in the following five grades, and the average value of the evaluations was regarded as "discomfort".

【0021】1 静かである(Aに対して) 、ほと
んど聞こえない 2 やや静かである(Aに対して)、注意すれば聞こえ
る 3 ほぼ、同等(Aに対して) 、(音が)気になら
ない 4 ややうるさい(Aに対して) 、(音が)気になる 5 うるさい 、(音が)不快であ
る 交流成分が2kVpp、1500Hzの帯電バイアスを
印加した場合の結果を図13に示す。図中の音圧レベル
は、帯電音をISO 7779の6項に従って測定した
ものである。また、振動周波数である2f音の強度は、
上述のプリンタの前面にマイクロフォンを置き、その波
形をFFT解析したものの表示値であり、各サンプル
(各接触帯電部材)の相対比較のために表記した。高周
波成分(4f音、6f音)の発生度合は、上述の2f音
の強度に対する比で表示した。ここで用いた「標準音
源」の接触帯電部材2は事前に被験者(約40名)の過
半数によって「実用上音が気にならない」と主観的に選
ばれたもので、上述のパネルテストにおいてテスト中に
被験者の評価基準が変わらないように設定したものであ
る。図13中のSampleA〜Gは「不快さ」を調査
するために、いろいろな弾性材料を接触帯電部材に似せ
て作製したものであり、帯電部材としては、実用不可の
ものも含まれている。
1 quiet (against A), barely audible 2 somewhat quiet (against A), audible with caution 3 almost equivalent (against A) No. 4 Slightly noisy (against A), (sounding) annoying 5 Noisy, (sounding) uncomfortable AC component is 2 kVpp, 1500 Hz The result of applying a charging bias is shown in FIG. The sound pressure level in the figure is obtained by measuring the charging sound according to item 6 of ISO 7779. The intensity of the 2f sound, which is the vibration frequency, is
A microphone is placed on the front surface of the printer described above, and the displayed values are those obtained by FFT analysis of the waveform, which is shown for relative comparison of each sample (each contact charging member). The degree of occurrence of high-frequency components (4f sound and 6f sound) is indicated by the ratio to the intensity of the 2f sound described above. The “standard sound source” contact charging member 2 used here was subjectively selected in advance by the majority of the subjects (about 40 people) as “not practically concerned about sound”, and was tested in the above panel test. It is set so that the subject's evaluation criteria do not change. Samples A to G in FIG. 13 are made by imitating various elastic materials similar to the contact charging member in order to investigate the “discomfort”, and the charging member includes those that are not practical.

【0022】図13の結果より、音圧レベルが同等とみ
なされる場合には、帯電音中で高周波成分である4f
音、6f音のいずれか、もしくは双方の強度が2f音に
比べて明らかに強いものが「うるさい、不快である」と
の評価を受ける。準じて帯電音が4f音、6f音いずれ
かの強度が2f音と同等の強度を持つ場合が「音が気に
なる」レベルとされる。SampleGでは、2f音が
他に比べ大きいにもかかわらず、比較的不快さのレベル
は低い。
From the result of FIG. 13, when the sound pressure levels are considered to be equivalent, 4f which is a high frequency component in the charging sound.
A sound, a 6f sound, or both of them, which are obviously stronger than the 2f sound, are evaluated as “noisy and uncomfortable”. Similarly, when the intensity of either the 4f sound or the 6f sound has the same intensity as that of the 2f sound, the level is set to be "anxious about the sound". In SampleG, although the 2f sound is louder than others, the level of discomfort is relatively low.

【0023】よって、帯電音対策としては、音圧レベル
を低減するとともに、高周波成分を抑える必要がある。
Therefore, as a countermeasure against the charging noise, it is necessary to reduce the sound pressure level and suppress the high frequency component.

【0024】そこで、本発明は、発泡部材を覆う表層部
材の層厚を300μm以下とすることによって、帯電む
ら、画像品位の低下、コスト高等を招くことなく、帯電
音を低減するようにした帯電部材、プロセスカートリッ
ジ及び画像形成装置を提供することを目的とするもので
ある。
Therefore, in the present invention, by setting the layer thickness of the surface layer member covering the foamed member to 300 μm or less, the charging noise is reduced without causing uneven charging, deterioration of image quality, high cost and the like. An object is to provide a member, a process cartridge, and an image forming apparatus.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、支持部材によって保持され
た弾性体を像担持体に接触させ、前記支持部材に帯電電
圧を印加して前記弾性体を介して像担持体を帯電する帯
電部材において、前記弾性体が、前記支持部材によって
支持された発泡部材と、該発泡部材を囲繞するとともに
前記像担持体に直接当接する単層もしくは複数層の表層
部材とを備え、該表層部材の層厚を300μm以下にす
ることを特徴とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an elastic body held by a supporting member is brought into contact with an image carrier to apply a charging voltage to the supporting member. In the charging member for charging the image carrier through the elastic body, the elastic body surrounds the foamed member supported by the supporting member and directly contacts the image carrier. Alternatively, a plurality of surface layer members are provided, and the layer thickness of the surface layer member is 300 μm or less.

【0026】この場合、前記支持部材を介して前記弾性
体に、周波数が1500Hz以下の交流電圧に直流電圧
を重畳した振動電圧を印加するようにしてもよい。
In this case, an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage on an AC voltage having a frequency of 1500 Hz or less may be applied to the elastic body via the supporting member.

【0027】また、プロセスカートリッジは、少なくと
も、前記像担持体と、上述の帯電部材と、これら像担持
体及び帯電部材を一体的に収容するカートリッジ容器と
を備え、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に装
着することを特徴とする。
Further, the process cartridge includes at least the image carrier, the above-mentioned charging member, and a cartridge container for accommodating the image carrier and the charging member in an integrated manner, with respect to the main body of the image forming apparatus. The feature is that it is detachably attached.

【0028】さらに、画像形成装置は、前記像担持体
と、上述の帯電部材と、前記像担持体を露光して静電潜
像を形成する露光手段と、該静電潜像にトナーを付着さ
せてトナー像を形成する現像装置と、該トナー像を転写
材に転写する転写装置とを備えることを特徴とする。
Further, the image forming apparatus includes the image carrier, the above-mentioned charging member, exposing means for exposing the image carrier to form an electrostatic latent image, and toner attached to the electrostatic latent image. It is characterized in that it is provided with a developing device for forming a toner image by means of this and a transfer device for transferring the toner image onto a transfer material.

【0029】また、画像形成装置は、上述のプロセスカ
ートリッジを着脱自在に装着するための装着手段を有す
るものであってもよい。
Further, the image forming apparatus may have a mounting means for detachably mounting the above process cartridge.

【0030】[0030]

【作用】以上構成に基づき、発泡部材を覆う表層部材の
層厚を300μm以下にすることにより、表層部材の硬
度を低減し、例えば印加電圧の周波数が1500Hz以
下の場合に、印加電圧のAC成分による振動を低減する
とともに、振動周波数の倍音成分の発生を抑制して耳障
りな帯電音の発生を抑制する。
According to the above structure, the hardness of the surface layer member is reduced by setting the layer thickness of the surface layer member covering the foamed member to 300 μm or less. For example, when the frequency of the applied voltage is 1500 Hz or less, the AC component of the applied voltage is reduced. This suppresses the vibration caused by the noise and also suppresses the overtone component of the vibration frequency to suppress the generation of annoying charging sound.

【0031】このほか、表層部材を薄層化することによ
って、帯電部材が像担持体に圧接されやすくなり、帯電
部材の軸長を長くしても不整変形によって像担持体との
間に浮き離れ部分を生じることなく密着するので、帯電
不良部の発生を見ない。さらには、接触帯電部材が像担
持体を叩く力が弱まるので、クリーニング装置をすり抜
けた残留トナーが接触帯電部材によって像担持体に押し
付けられることによって発生していた「トナー融着」現
象を抑制できる。
In addition, by thinning the surface layer member, the charging member is easily pressed against the image carrier, and even if the axial length of the charging member is increased, the charging member floats away from the image carrier due to irregular deformation. Since it adheres without forming a part, no defective charging is observed. Further, since the contact charging member weakens the force of hitting the image bearing member, it is possible to suppress the "toner fusion" phenomenon that occurs when the residual toner that has passed through the cleaning device is pressed against the image bearing member by the contact charging member. .

【0032】[0032]

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例1〉図1は、本発明に係る帯電部材としての帯
電ローラ2の縦断面を示す模式図、また図2は一端側
の、芯金2aに沿った方向の断面を示す模式図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <Embodiment 1> FIG. 1 is a schematic view showing a vertical section of a charging roller 2 as a charging member according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a section of one end side in a direction along a cored bar 2a. is there.

【0033】これらの図中、1は被帯電体(像担持体)
としての帯電極性がマイナスまたはプラスの回転式の感
光ドラムである。2は接触帯電部材としての帯電ローラ
である。この帯電ローラ2は、支持部材としてのステン
レス等の金属でできた芯金2aとその周囲を囲繞する弾
性体2Bとによって構成されている。弾性体2Bは、上
述の芯金2aの外周に同心一体にローラ状に形成された
発泡部材(発泡層)2bに、表層部材2cとして導電層
2dと中抵抗層2eとを順次被覆させた構成のものであ
る。
In these figures, 1 is a member to be charged (image carrier)
Is a rotary type photosensitive drum having a negative or positive charging polarity. Reference numeral 2 is a charging roller as a contact charging member. The charging roller 2 is composed of a cored bar 2a made of a metal such as stainless steel as a support member and an elastic body 2B surrounding the cored bar 2a. The elastic body 2B is configured such that a foamed member (foamed layer) 2b which is concentrically and integrally formed on the outer periphery of the core metal 2a in the shape of a roller is covered with a conductive layer 2d and a medium resistance layer 2e as a surface layer member 2c. belongs to.

【0034】発泡部材2bは、ポリスチレン、ポリオレ
フィン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド系等
の発泡部材や、EPDMやウレタンを発泡させた柔軟な
部材に、カーボン、酸化錫などの導電性粉体を分散させ
て体積抵抗率を低くした、比重量が0.1g/cm3
上0.6g/cm3 以下の部材である。本実施例では発
泡させたポリウレタンにカーボンを分散させている。2
b′はこの発泡部材2bの気泡部(空気、窒素、アルゴ
ンガスなどの封入気泡)である。本実施例の発泡部材2
bは、比重量が0.5g/cm3 の単泡で構成したもの
を用いている。
The foam member 2b is formed by dispersing conductive powder such as carbon or tin oxide in a foam member made of polystyrene, polyolefin, polyester, polyurethane, polyamide or the like, or a flexible member made of EPDM or urethane foam. It is a member having a low volume resistivity and a specific weight of 0.1 g / cm 3 or more and 0.6 g / cm 3 or less. In this embodiment, carbon is dispersed in foamed polyurethane. Two
Reference numeral b'denotes a bubble portion (filled bubble of air, nitrogen, argon gas, etc.) of the foam member 2b. Foamed member 2 of this embodiment
As b, a specific foam having a specific weight of 0.5 g / cm 3 is used.

【0035】導電層2dは、発泡部材2b中の気泡部2
b′に起因する局所的な帯電むらを防止するために設け
られている。
The conductive layer 2d is the bubble portion 2 in the foam member 2b.
It is provided to prevent local uneven charging due to b '.

【0036】本実施例における帯電ローラ2の仕様は下
記のとおりである。
The specifications of the charging roller 2 in this embodiment are as follows.

【0037】芯金2a ;直径6mm、長さ256m
mのステンレス丸棒 発泡部材2b;カーボン分散の発泡ポリウレタン 比重量0.5g/cm3 体積抵抗値103 Ω・cm 層厚2.8mm、長さ230mm 表層部材2c;層厚300μm 導電層2d ;EPDMやウレタンに多量のカーボン、
酸化錫等の導電性粉体を分散させたもの 体積抵抗値105 Ω・cm 層厚80μm 中抵抗層2e;エピクロヒドリンゴム 体積抵抗値109 Ω・cm 層厚220μm 帯電ローラ重量;68g 帯電ローラ硬度;41°(アスカーC) この帯電ローラ2も、前述の図15に示す従来のものと
同様に、芯金2aの両端部を不図示の軸受部材で保持さ
せ、かつ加圧ばね3で感光ドラム1に向けて押圧付勢さ
せて感光ドラム1表面に所定の押圧力、本実施例では、
総圧1000g重で圧接させてあり、感光ドラム1の回
転に伴い従動回転する。この帯電ローラ2には電源4か
ら、帯電ローラ2の芯金2aに接触させた摺動電極(不
図示)を介して、 交流電圧;本実施例では、2.0kVpp、1500H
z 直流電圧;目標帯電電位に相当する直流電圧 の交流電圧と直流電圧とを重畳した重畳振動電圧(Va
c+Vdc)が印加される。これにより、感光ドラム1
表面がAC印加方式で目標帯電電位に均一に接触帯電処
理される。
Core metal 2a; diameter 6 mm, length 256 m
m stainless round bar Foaming member 2b; Carbon dispersed foaming polyurethane Specific weight 0.5 g / cm 3 Volume resistance value 10 3 Ω · cm Layer thickness 2.8 mm, Length 230 mm Surface layer member 2c; Layer thickness 300 μm Conductive layer 2d; A large amount of carbon in EPDM and urethane,
Conductive powder such as tin oxide dispersed Volume resistance value 10 5 Ω · cm Layer thickness 80 μm Medium resistance layer 2e; epichlorohydrin rubber Volume resistance value 10 9 Ω · cm Layer thickness 220 μm Charging roller weight; 68 g Charging Roller hardness: 41 ° (Asker C) In the charging roller 2 as well, similar to the conventional one shown in FIG. 15, both ends of the cored bar 2a are held by bearing members (not shown), and the pressure spring 3 is used. A predetermined pressing force is applied to the surface of the photosensitive drum 1 by pressing and urging it toward the photosensitive drum 1, in this embodiment,
They are pressed against each other with a total pressure of 1000 g and are driven to rotate as the photosensitive drum 1 rotates. An AC voltage is applied to the charging roller 2 from a power source 4 via a sliding electrode (not shown) in contact with the core metal 2a of the charging roller 2. In this embodiment, 2.0 kVpp, 1500H.
z DC voltage; superimposed oscillation voltage (Va) obtained by superimposing an AC voltage of a DC voltage corresponding to the target charging potential and a DC voltage.
c + Vdc) is applied. As a result, the photosensitive drum 1
The surface is contact-charged uniformly to the target charging potential by the AC application method.

【0038】比較のため、本実施例の中抵抗層2eの層
厚をいくつか変化させて帯電音の音圧レベルの測定をし
た。測定は、ISO 7779の6項に従って行った。
また、不快音の発生を前述のパネルテストにて評価し
た。なお、印加電圧は、上述の振動電圧である。
For comparison, the sound pressure level of the charging sound was measured by changing the layer thickness of the medium resistance layer 2e of this embodiment. The measurement was carried out in accordance with ISO 7779, item 6.
Further, the generation of unpleasant sound was evaluated by the above panel test. The applied voltage is the oscillating voltage described above.

【0039】結果を図10に示す。実用上問題ないと考
えられる不快さの評価値を「3.0」以下とすると、上
述の結果から1500Hzの帯電周波数の対応可能な表
層部材2cの層厚は、300μm以下であることが必要
であることがわかる。
The results are shown in FIG. When the evaluation value of the discomfort that is considered to be practically no problem is set to "3.0" or less, the layer thickness of the surface layer member 2c capable of handling the charging frequency of 1500 Hz needs to be 300 µm or less from the above results. I know there is.

【0040】このような帯電音の軽減の効果に対して、
発泡部材2bの発泡状態は、単泡であろうと連泡であろ
うと同様であることはいうまでもない。 〈実施例2〉本実施例の帯電ローラ2は、図3、図4に
示すように、芯金2aに支持された発泡部材2bを、3
層からなる表層部材2c、すなわち中抵抗のチューブ2
fと、チューブ2fの内周面に設けた導電層2gと、チ
ューブ2fの外周面に設けた高抵抗層2hとによって被
覆するようにして構成されている。なお、図3、図4
は、それぞれ実施例1の図1、図2に相当する図であ
る。
For such an effect of reducing the charging noise,
It goes without saying that the foaming state of the foaming member 2b is the same whether it is a single cell or an open cell. <Embodiment 2> As shown in FIGS. 3 and 4, the charging roller 2 according to the present embodiment includes a foaming member 2b supported by a core metal 2a.
Surface layer member 2c composed of layers, that is, tube 2 of medium resistance
f, the conductive layer 2g provided on the inner peripheral surface of the tube 2f, and the high resistance layer 2h provided on the outer peripheral surface of the tube 2f. Note that FIG. 3 and FIG.
3A and 3B are diagrams corresponding to FIGS. 1 and 2 of the first embodiment, respectively.

【0041】このような構成の帯電ローラ2は、図5に
示すように、先に原料を発泡させた発泡部材2bを作製
し、それに芯金2aと表面部材2cを挿入させて行う方
法や、図6に示すように、チューブ2f、高抵抗層2h
等からなる表層部材2cの内側に芯金2aを立て、発泡
部材2bを芯金2aに差し込み、固定させた状態で発泡
させて作製する方法などがある。これは実施例1のよう
に、形成した発泡部材2bに表層部材2cを構成する各
層を順次被覆していく方法に比べ、表面性、精度、コス
ト面で有利である。導電性の発泡部材2bを覆っている
チューブ2fは実質的に発泡部材2bと分離している。
また、芯金2aと発泡部材2bにおいても同様である。
さらに、軸方向のずれを防止するため、チューブ2fと
発泡部材2b、及び芯金2aと発泡部材2bとの一部を
固定してもよい。
As shown in FIG. 5, the charging roller 2 having such a structure is prepared by first forming the foaming member 2b in which the raw material is foamed, and inserting the core metal 2a and the surface member 2c into the foaming member 2b. As shown in FIG. 6, the tube 2f and the high resistance layer 2h
There is a method in which a cored bar 2a is erected inside a surface layer member 2c made of, for example, and the foaming member 2b is inserted into the cored bar 2a and foamed in a fixed state. This is advantageous in terms of surface property, accuracy, and cost, as compared with the method in which the formed foam member 2b is sequentially covered with the respective layers constituting the surface layer member 2c as in the first embodiment. The tube 2f covering the conductive foam member 2b is substantially separated from the foam member 2b.
The same applies to the core metal 2a and the foam member 2b.
Furthermore, in order to prevent axial displacement, the tube 2f and the foam member 2b, and the core metal 2a and the foam member 2b may be partially fixed.

【0042】高抵抗層2hは、感光ドラム1の感光層1
aにピンホールが生じても、印加バイアスがリークする
ことなく安定した帯電を行うために設けた。
The high resistance layer 2h is the photosensitive layer 1 of the photosensitive drum 1.
It was provided in order to perform stable charging without leaking the applied bias even if a pinhole was generated in a.

【0043】本実施例の具体的な仕様は下記のとおりで
ある。
The specific specifications of this embodiment are as follows.

【0044】発泡部材2b;カーボン分散の発泡エピク
ロルヒドリンゴム 比重量0.4g/cm3 体積抵抗値103 Ω・cm 層厚2.6mm、長さ230mm 表層部材2c;層厚300μm チューブ2f;ポリウレタン熱可塑性エラストマー 体積抵抗値107 Ω・cm 層厚150μm 導電層2g ;EPDMやウレタンに多量のカーボン、
酸化錫等の導電性粉体を分散させたもの 体積抵抗値105 Ω・cm 層厚10μm 高抵抗層2h;エピクロヒドリンゴム 体積抵抗値1010Ω・cm 層厚140μm 帯電ローラ重量;69g 帯電ローラ硬度;42°(アスカーC) 感光ドラム1に対する押圧力;総圧1000g 印加振動電圧 交流電圧Vac;2.0kVpp、1
500Hz 直流電圧Vdc;目標帯電電位に相当する直流電圧 比較のため、本実施例の中抵抗層の層厚をいくつか変化
させて帯電音の音圧レベルの測定をした。測定は、IS
O 7779の6項に従って行った。また、不快音の発
生を前述のパネルテストにて評価した。なお、印加電圧
は、上述の振動電圧である。
Foaming member 2b: Carbon-dispersed foamed epichlorohydrin rubber Specific weight 0.4 g / cm 3 Volume resistance value 10 3 Ω · cm Layer thickness 2.6 mm, length 230 mm Surface layer member 2c; Layer thickness 300 μm Tube 2f; Polyurethane heat Plastic elastomer Volume resistance value 10 7 Ω · cm Layer thickness 150 μm Conductive layer 2 g; Large amount of carbon in EPDM and urethane,
Conductive powder such as tin oxide dispersed Volume resistance value 10 5 Ω · cm Layer thickness 10 μm High resistance layer 2h; epichlorohydrin rubber Volume resistance value 10 10 Ω · cm Layer thickness 140 μm Charging roller weight; 69 g Charging Roller hardness: 42 ° (Asker C) Pressing force on the photosensitive drum 1: Total pressure 1000 g Applied vibration voltage AC voltage Vac; 2.0 kVpp, 1
500 Hz DC voltage Vdc; DC voltage corresponding to target charging potential For comparison, the sound pressure level of the charging sound was measured by changing the layer thickness of the medium resistance layer of this example. The measurement is IS
O 7779, item 6. Further, the generation of unpleasant sound was evaluated by the above panel test. The applied voltage is the oscillating voltage described above.

【0045】結果を図11に示す。本実施例のようなチ
ューブタイプの帯電ローラ2では、チューブ2fの厚さ
をあまり薄くすることができず、実施例1に比べて、チ
ューブ2fの硬度がやや高いこと、発泡部材2bと分離
しておりチューブ2fの振動が比較的自由であることな
どから、高周波成分を発生しやすい。実用上問題ないと
考えられる不快さの評価値を「3.0」以下とすると、
上述の結果から1500Hzの帯電周波数の対応可能な
表層部材2cの層厚は、300μm以下であることが必
要であることがわかる。 〈実施例3〉本実施例の帯電ローラ2は、図7、図8に
示すように、芯金2aに支持された導電性を有しない発
泡部材2bを、4層からなる表層部材2c、すなわち中
抵抗のチューブ2i、チューブ2iの内周面に設けた導
電層2j、チューブ2iの外周面を被覆する中抵抗層2
k、さらに中抵抗層2kを覆う保護層2lによって覆う
ことにより構成されている。なお、図7、図8は、それ
ぞれ実施例1の図1、図2に相当する図である。このチ
ューブタイプの表層部材2cは、長手方向端部で芯金2
aと接着されており、導通が保たれている。保護層2l
は、感光ドラム1及び帯電ローラ2の表層の汚染を防ぐ
ために設けられ、感光層1aの表層に対し化学的に相性
の良い材料が選択される。ただし、本実施例のように、
表層部材2cを多層化することによって、表層部材2c
の硬度が高くなる傾向にある。
The results are shown in FIG. In the tube type charging roller 2 as in this embodiment, the thickness of the tube 2f cannot be reduced so much that the hardness of the tube 2f is slightly higher than that of the first embodiment, and the tube 2f is separated from the foaming member 2b. Therefore, the vibration of the tube 2f is relatively free, so that high frequency components are likely to be generated. If the evaluation value of discomfort that is considered to be practically no problem is set to "3.0" or less,
From the above-mentioned results, it is understood that the layer thickness of the surface layer member 2c capable of handling the charging frequency of 1500 Hz needs to be 300 μm or less. <Embodiment 3> As shown in FIGS. 7 and 8, the charging roller 2 of the present embodiment includes a non-conductive foam member 2b supported by a core metal 2a, a surface layer member 2c composed of four layers, that is, Medium resistance tube 2i, conductive layer 2j provided on the inner peripheral surface of tube 2i, and medium resistance layer 2 covering the outer peripheral surface of tube 2i
k, and a protective layer 2l that covers the intermediate resistance layer 2k. 7 and 8 are diagrams corresponding to FIGS. 1 and 2 of the first embodiment, respectively. This tube type surface layer member 2c has a core metal 2 at the longitudinal end.
It is bonded to a and maintains electrical continuity. Protective layer 2l
Is provided in order to prevent the surface layers of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 from being contaminated, and a material that is chemically compatible with the surface layer of the photosensitive layer 1a is selected. However, as in this embodiment,
By layering the surface layer member 2c, the surface layer member 2c
Hardness tends to increase.

【0046】本実施例の具体的な仕様は下記のとおりで
ある。
The specific specifications of this embodiment are as follows.

【0047】 発泡部材2b;発泡エピクロルヒドリンゴム 比重量0.35g/cm3 体積抵抗値1010Ω・cm 層厚2.6mm、長さ230mm 表層部材2c;層厚285μm チューブ2i;ポリウレタン熱可塑性エラストマー 体積抵抗値107 Ω・cm 層厚150μm 導電層2j ;EPDMやウレタンに多量のカーボン、
酸化錫等の導電性粉体を分散させたもの 体積抵抗値105 Ω・cm 層厚10μm 中抵抗層2k;エピクロヒドリンゴム 体積抵抗値1010Ω・cm 層厚120μm 保護層2l ;N−メトキシメチル化ナイロン 体積抵抗値109 Ω・cm 層厚5μm 帯電ローラ重量;70g 帯電ローラ硬度;44°(アスカーC) 感光ドラム1に対する押圧力;総圧1000g 印加振動電圧 交流電圧Vac;2.0kVpp、6
00Hz 直流電圧Vdc;目標帯電電位に相当する直流電圧 比較のため、本実施例の中抵抗層の層厚をいくつか変化
させて帯電音の音圧レベルの測定をした。測定は、IS
O 7779の6項に従って行った。また、不快音の発
生を前述のパネルテストにて評価した。なお、印加電圧
は、上述の振動電圧である。
Foamed member 2b; Foamed epichlorohydrin rubber Specific weight 0.35 g / cm 3 Volume resistance value 10 10 Ω · cm Layer thickness 2.6 mm, length 230 mm Surface layer member 2c; Layer thickness 285 μm Tube 2i; Polyurethane thermoplastic elastomer volume Resistance value 10 7 Ω · cm Layer thickness 150 μm Conductive layer 2j; Large amount of carbon in EPDM and urethane,
Conductive powder such as tin oxide dispersed Volume resistance value 10 5 Ω · cm Layer thickness 10 μm Medium resistance layer 2k; epichlorohydrin rubber Volume resistance value 10 10 Ω · cm Layer thickness 120 μm Protective layer 2l; N- Methoxymethylated nylon Volume resistance value 10 9 Ω · cm Layer thickness 5 μm Charging roller weight; 70 g Charging roller hardness; 44 ° (Asker C) Pressing force on photosensitive drum 1; Total pressure 1000 g Applied vibration voltage AC voltage Vac; 2.0 kVpp , 6
00 Hz DC voltage Vdc; DC voltage corresponding to target charging potential For comparison, the sound pressure level of the charging sound was measured by changing the layer thickness of the medium resistance layer of this example. The measurement is IS
O 7779, item 6. Further, the generation of unpleasant sound was evaluated by the above panel test. The applied voltage is the oscillating voltage described above.

【0048】結果を図12に示す。実用上問題ないと考
えられる不快さの評価値を「3.0」以下とすると、上
述の結果から1500Hzの帯電周波数の対応可能な表
層部材2cの層厚は、300μm以下であることが必要
であることがわかる。
The results are shown in FIG. When the evaluation value of the discomfort that is considered to be practically no problem is set to "3.0" or less, the layer thickness of the surface layer member 2c capable of handling the charging frequency of 1500 Hz needs to be 300 µm or less from the above results. I know there is.

【0049】なお、本実施例のように、帯電ローラ2の
表層部材2cに導通がとれれば発泡部材2bは導電性を
有する必要はなく、当然ながら帯電音抑制のために材
料、比重、硬度等を自由に選べる。 〈実施例4〉図9を参照して、実施例4を説明する。
As in this embodiment, if the surface layer member 2c of the charging roller 2 can be electrically connected, the foam member 2b does not need to have conductivity, and of course the material, specific gravity, hardness, etc., for suppressing charging noise. You can choose freely. <Fourth Embodiment> A fourth embodiment will be described with reference to FIG.

【0050】本実施例は、実施例1ないし実施例3のい
ずれかで説明した接触式の帯電部材もしくは帯電装置を
像担持体の帯電手段として用いている画像形成装置のプ
ロセスカートリッジである。
The present embodiment is a process cartridge of an image forming apparatus using the contact type charging member or the charging device described in any of the first to third embodiments as a charging means of the image carrier.

【0051】本実施例のプロセスカートリッジは、像担
持体としてのドラム状の電子写真感光体(感光ドラム)
1、接触帯電部材としての帯電ローラ2、現像装置6、
クリーニング装置9の4つのプロセス機器をカートリッ
ジ容器Cに一体的に組み込んで構成されている。また、
プロセスカートリッジの装着先となる画像形成装置の装
置本体には、プロセスカートリッジを着脱自在に装着す
るための装着手段が設けられている(不図示)。
The process cartridge of this embodiment is a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) as an image bearing member.
1, a charging roller 2 as a contact charging member, a developing device 6,
The four process devices of the cleaning device 9 are integrally incorporated in the cartridge container C. Also,
The apparatus main body of the image forming apparatus to which the process cartridge is mounted is provided with mounting means for mounting the process cartridge in a detachable manner (not shown).

【0052】帯電ローラ2は実施例1ないし実施例3に
て説明したものと同様のものであり、不図示の加圧ばね
により感光ドラム1に圧接され、感光ドラム1の回転に
伴って従動回転する。
The charging roller 2 is the same as that described in Embodiments 1 to 3, and is pressed against the photosensitive drum 1 by a pressure spring (not shown) and driven to rotate as the photosensitive drum 1 rotates. To do.

【0053】現像装置6において、60は現像スリー
ブ、61はトナー(現像剤)Tの収容容器、62は収容
容器61内のトナー攪拌棒であり、トナーTを攪拌する
とともに現像スリーブ60に向けて送り出す。63は現
像スリーブ60上にトナーTを均一な厚さにコートする
ための現像ブレードである。
In the developing device 6, 60 is a developing sleeve, 61 is a container for storing toner (developer) T, and 62 is a toner stirring rod in the storing container 61. The toner T is stirred and directed toward the developing sleeve 60. Send out. Reference numeral 63 is a developing blade for coating the developing sleeve 60 with the toner T to a uniform thickness.

【0054】クリーニング装置9においては、90はク
リーニングブレード、91はクリーニングブレード90
にて回収されたトナーTを溜めるトナー溜めである。
In the cleaning device 9, 90 is a cleaning blade and 91 is a cleaning blade 90.
It is a toner reservoir for accumulating the toner T collected in.

【0055】11はプロセスカートリッジのドラムシャ
ッターであり、実線示の閉じ状態から点線にて示すよう
に開き状態に開閉自在である。ドラムシャッター11
は、プロセスカートリッジを画像形成装置の装置本体
(不図示)から取り出した状態においては実線示の閉じ
状態にあり、感光ドラム1の外部露出部分面を隠蔽して
感光ドラム1表面を保護している。
Reference numeral 11 denotes a drum shutter of the process cartridge, which can be opened and closed freely from the closed state shown by the solid line to the open state shown by the dotted line. Drum shutter 11
Is in the closed state shown by the solid line when the process cartridge is taken out from the apparatus main body (not shown) of the image forming apparatus, and the surface of the photosensitive drum 1 that is exposed to the outside is concealed to protect the surface of the photosensitive drum 1. .

【0056】プロセスカートリッジを装置本体に接着す
るときは、ドラムシャッター11を点線のような開き状
態にする、あるいはプロセスカートリッジの装着過程で
ドラムシャッター11が自動的に開き動作し、プロセス
カートリッジが正規に装着されると、感光ドラム1の外
部露出部分面が画像形成装置本体側の転写ローラ(転写
装置、図15参照)8に圧接した状態になる。
When the process cartridge is adhered to the main body of the apparatus, the drum shutter 11 is opened as indicated by the dotted line, or the drum shutter 11 is automatically opened during the process of mounting the process cartridge so that the process cartridge is properly opened. When mounted, the externally exposed portion surface of the photosensitive drum 1 is in pressure contact with the transfer roller (transfer device, see FIG. 15) 8 on the image forming apparatus main body side.

【0057】またプロセスカートリッジと装置本体とが
機械的、電気的にカップリングして、装置本体側の駆動
機構でプロセスカートリッジ側の感光ドラム1、現像ス
リーブ60、攪拌棒62等の駆動が可能となり、また装
置本体側の電気回路によりプロセスカートリッジ側の帯
電ローラ2への帯電バイアスの印加、現像スリーブ60
への現像バイアスの印加等が可能となり、画像形成動作
を実行できる状態になる。
Further, the process cartridge and the apparatus main body are mechanically and electrically coupled to each other, and the driving mechanism on the apparatus main body side can drive the photosensitive drum 1, the developing sleeve 60, the stirring rod 62 and the like on the process cartridge side. The application of a charging bias to the charging roller 2 on the process cartridge side by the electric circuit on the apparatus main body side, the developing sleeve 60
A developing bias can be applied to the image forming apparatus, and the image forming operation can be executed.

【0058】12はプロセスカートリッジのクリーニン
グ装置9と現像装置6との間に設けた露出用窓であり、
装置本体側のレーザスキャナー(不図示)からの出力レ
ーザ光(露光手段)5が、この露出用窓12を通過して
プロセスカートリッジ内に入光して、感光ドラム1表面
が走査露光される。
Reference numeral 12 is an exposure window provided between the cleaning device 9 of the process cartridge and the developing device 6,
Output laser light (exposure means) 5 from a laser scanner (not shown) on the apparatus main body side passes through the exposure window 12 and enters the process cartridge, and the surface of the photosensitive drum 1 is scanned and exposed.

【0059】本実施例では、帯電ローラ2は、前述した
ように、交流電圧に直流電圧を重畳した振動電圧を印加
しても帯電音の発生がほとんどないので、実質的に帯電
音が聞こえない、非常にコンパクトなプロセスカートリ
ッジを構成することが可能である。
In the present embodiment, as described above, the charging roller 2 produces almost no charging sound even when the oscillating voltage in which the DC voltage is superposed on the AC voltage is applied, so that the charging sound is substantially inaudible. It is possible to construct a very compact process cartridge.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
発泡部材を覆う表層部材の層厚を300μm以下とする
ことによって、表層部材の硬度を低減し、印加電圧の周
波数が例えば1500Hz以下の場合に、印加電圧のA
C成分による振動を低減するとともに、振動周波数の倍
音成分の発生を抑制して耳障りな帯電音の発生を有効に
抑制することが可能である。
As described above, according to the present invention,
By setting the layer thickness of the surface layer member that covers the foamed member to 300 μm or less, the hardness of the surface layer member is reduced, and when the frequency of the applied voltage is, for example, 1500 Hz or less, the applied voltage A
It is possible to reduce the vibration due to the C component and suppress the generation of the overtone component of the vibration frequency to effectively suppress the generation of annoying charging sound.

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

【図1】実施例1の帯電部材の縦断面を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a vertical cross section of a charging member according to a first exemplary embodiment.

【図2】同じく帯電部材の端部近傍の、芯金方向の断面
を示す模式図。
FIG. 2 is a schematic view showing a cross section in the core bar direction in the vicinity of the end of the charging member.

【図3】実施例2の帯電部材の縦断面を示す模式図。FIG. 3 is a schematic view showing a vertical cross section of a charging member of Example 2.

【図4】同じく帯電部材の端部近傍の、芯金方向の断面
を示す模式図。
FIG. 4 is a schematic view showing a cross section in the core bar direction near the end of the charging member.

【図5】帯電ローラの作製方法を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating a method of manufacturing a charging roller.

【図6】帯電ローラの他の作製方法を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating another method of manufacturing the charging roller.

【図7】実施例3の帯電部材の縦断面を示す模式図。FIG. 7 is a schematic view showing a vertical cross section of a charging member of Example 3.

【図8】同じく帯電部材の端部近傍の、芯金方向の断面
を示す模式図。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a cross section in the core bar direction in the vicinity of the end of the charging member.

【図9】実施例4のプロセスカートリッジの構成を示す
縦断面図。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a process cartridge of Example 4.

【図10】実施例1の表層部材厚さと、音圧レベル及び
パネラー評価の関係を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship among the surface layer member thickness, sound pressure level, and panel evaluation of Example 1.

【図11】実施例2の表層部材厚さと、音圧レベル及び
パネラー評価の関係を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the surface layer member thickness, sound pressure level, and panel evaluation in Example 2.

【図12】実施例3の表層部材厚さと、音圧レベル及び
パネラー評価の関係を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship among the surface layer member thickness, sound pressure level, and panel evaluation of Example 3.

【図13】接触帯電部材と、音圧レベル及びパネラー評
価の関係を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a contact charging member, sound pressure level, and panel evaluation.

【図14】(a)、(b)は、帯電音の発生メカニズム
を示す図。
14 (a) and 14 (b) are views showing a generation mechanism of a charging sound.

【図15】従来の画像形成装置の感光ドラム近傍を示す
模式図。
FIG. 15 is a schematic diagram showing the vicinity of a photosensitive drum of a conventional image forming apparatus.

【符合の説明】[Explanation of sign]

1 像担持体(被帯電体、感光ドラム) 2 帯電部材(帯電ローラ) 2B 弾性体 2a 支持部材(芯金) 2b 発泡部材(弾性体) 2b′ 気泡部 2c 表層部材 2d、2g、2j導電層 2e、2k 中抵抗層 2f、2i チューブ 2h 高抵抗層 2l 保護層 3 加圧ばね 4 電源 5 露光手段(出力レーザ光) 6 現像装置 7 転写材 8 転写装置 9 クリーニング装置 C カートリッジ容器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image bearing member (charged member, photosensitive drum) 2 Charging member (charging roller) 2B Elastic body 2a Support member (core metal) 2b Foaming member (elastic body) 2b 'Bubble part 2c Surface layer member 2d, 2g, 2j Conductive layer 2e, 2k Medium resistance layer 2f, 2i tube 2h High resistance layer 2l Protective layer 3 Pressure spring 4 Power supply 5 Exposure means (output laser light) 6 Developing device 7 Transfer material 8 Transfer device 9 Cleaning device C Cartridge container

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 21/18 (72)発明者 諏訪 貢一 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 (72)発明者 佐藤 博 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 (72)発明者 居波 聡 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 (72)発明者 佐野 哲也 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─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location G03G 21/18 (72) Inventor Koichi Suwa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Hiroshi Sato 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Satoshi Inami 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Tetsuya Sano 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持部材によって保持された弾性体を像
担持体に接触させ、前記支持部材に帯電電圧を印加して
前記弾性体を介して像担持体を帯電する帯電部材におい
て、 前記弾性体が、前記支持部材によって支持された発泡部
材と、 該発泡部材を囲繞するとともに前記像担持体に直接当接
する単層もしくは複数層の表層部材とを備え、 該表層部材の層厚を300μm以下にする、 ことを特徴とする帯電部材。
1. A charging member for bringing an elastic body held by a supporting member into contact with an image carrier and applying a charging voltage to the supporting member to charge the image carrier through the elastic body, wherein the elastic body is used. Is provided with a foam member supported by the support member and a single-layer or multiple-layer surface layer member that surrounds the foam member and directly contacts the image carrier, and has a layer thickness of 300 μm or less. A charging member characterized by:
【請求項2】 前記支持部材を介して前記弾性体に、周
波数が1500Hz以下の交流電圧に直流電圧を重畳し
た振動電圧を印加する、 ことを特徴とする請求項1記載の帯電部材。
2. The charging member according to claim 1, wherein an oscillating voltage in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage having a frequency of 1500 Hz or less is applied to the elastic body via the supporting member.
【請求項3】 少なくとも、前記像担持体と、 請求項1または請求項2記載の帯電部材と、 これら像担持体及び帯電部材を一体的に収容するカート
リッジ容器とを備え、 画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に装着する、 ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. An image forming apparatus, comprising at least the image carrier, the charging member according to claim 1 or 2, and a cartridge container that integrally houses the image carrier and the charging member. A process cartridge that is detachably attached to the main body.
【請求項4】 前記像担持体と、 請求項1または請求項2記載の帯電部材と、 前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段
と、 該静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現
像装置と、 該トナー像を転写材に転写する転写装置とを備える、 ことを特徴とする画像形成装置。
4. The image carrier, the charging member according to claim 1 or 2, exposure means for exposing the image carrier to form an electrostatic latent image, and toner on the electrostatic latent image. An image forming apparatus comprising: a developing device that adheres toner to form a toner image; and a transfer device that transfers the toner image onto a transfer material.
【請求項5】 請求項3記載のプロセスカートリッジを
着脱自在に装着するための装着手段を有する、 ことを特徴とする画像形成装置。
5. An image forming apparatus, comprising: mounting means for detachably mounting the process cartridge according to claim 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09160350A (en) * 1995-12-08 1997-06-20 Seiko Epson Corp Contact electrification device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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