JPH0749601A - 接触帯電装置 - Google Patents

接触帯電装置

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JPH0749601A
JPH0749601A JP21863193A JP21863193A JPH0749601A JP H0749601 A JPH0749601 A JP H0749601A JP 21863193 A JP21863193 A JP 21863193A JP 21863193 A JP21863193 A JP 21863193A JP H0749601 A JPH0749601 A JP H0749601A
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JP
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roller
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charging roller
charged
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JP21863193A
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Inventor
Koji Kamiya
公二 神谷
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被帯電体表面に均一帯電させることができる
接触帯電装置を提供する。 【構成】 帯電ローラ105を被帯電体101面に接触させて
相対移動させることにより、被帯電体面を帯電処理する
接触帯電装置において、帯電ローラ105を、芯金105aと
この芯金外周部の弾性層105bとこの弾性層外周部の表面
層105cとから構成し、かつ、帯電ローラ105を挟んで被
帯電体101面の反対側には帯電ローラ105と転動接触して
電荷を供給するローラ電極104を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザプリン
タ、ファクシミリなどの、電子写真方式の画像形成装置
に用いられる接触帯電装置や接触転写装置などの接触帯
電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において、
感光体表面を一様に全面帯電するための帯電手段とし
て、従来、コロナ放電器が広く利用されている。このコ
ロナ放電器は、感光体をある一定の電位に均一に帯電す
る手段としては有効であるが、反面、コロナ放電を行う
ための高圧電源を必要とし、また、放電に伴いオゾンが
発生する。大量のオゾンが発生すると人体に悪影響を及
ぼすだけでなく、帯電部材、感光体などが劣化するとい
う問題も発生している。
【0003】このコロナ放電器に対して、図4に示すよ
うに、帯電ローラ100を感光体101に接触、従動回転させ
ると共に、帯電ローラ100の給電接点102に電源(直流電
源)103から電圧を印加して感光体101の表面を帯電させ
る接触帯電装置が実用化されている(特開昭63−149669
号公報他)。この装置においては、電源103の低電圧化
が可能になり、帯電処理に起因するオゾンの発生量が少
ないという利点がある。
【0004】ところで、従来の帯電ローラ100は、導電
性弾性層の上に体積固有抵抗が106〜1012Ωcmの中
抵抗層を塗装したものが中心になっているが、この中抵
抗層は感光体101に接触させて高温、高湿度中で放置し
ておくと、感光体101に張り付いてしまうため、朝一番
でコピーをとる時、大きなトルクが必要になる。また、
コピー品質としても全面ハーフトーンとした時、帯電ロ
ーラ100と感光体101が接触していた位置に対応して白す
じや黒すじが発生する。この対策として、特開平4−15
7485号公報に記載された技術では、非圧接の第2状態を
持たせている。
【0005】また、従来の装置においては、感光体101
に対して帯電ローラ100を相対移動(連れ回り)させる
ために、帯電ローラ100の両側ジャーナル部を感光体101
側に押圧しているが、このために感光体101と帯電ロー
ラ100の長手方向中心部は、隙間があくように変形す
る。この結果として均一帯電ができなくなり、感光体10
1の中心部の帯電電位が低くなる。特開平4−25870号公
報に記載された技術では、この問題を解決するため端部
の隆起率を規制している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の接触帯電装置においても、各種の不具合に対処するた
めに種々の技術が施されているが、帯電ローラの中抵抗
層は膜厚によって抵抗が変わり、同一膜厚でも抵抗値は
ばらつきを持っており、また、中抵抗層は温湿度の変化
に対する抵抗値の変化も発生し、結果として感光体の帯
電電位も変化してしまうという問題があった。また、帯
電ロール芯金が撓み変形するため、中心部が感光体に充
分接触しなくなり、両端部に比べて中央部の帯電電位が
低くなってしまうという欠点があった。
【0007】本発明はこのような背景に鑑みてなされた
ものであり、被帯電体表面に均一帯電させることができ
る接触帯電装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的は、帯電ローラ
を被帯電体面に接触させて相対移動させることにより、
被帯電体面を帯電処理する接触帯電装置において、前記
帯電ローラを、芯金と、この芯金外周部の弾性層と、こ
の弾性層外周部の表面層とから構成し、かつ、前記帯電
ローラを挟んで前記被帯電体面の反対側には前記帯電ロ
ーラと転動接触して電荷を供給するローラ電極を設けた
第1の手段により達成される。また、前記目的は、第1
の手段において、前記帯電ローラの芯金と表面の間の抵
抗値を8.95×106Ω/cm2以上にした第2の手段に
より達成される。また、前記目的は、第1の手段におい
て、前記ローラ電極を、アルミニウム合金、鉄鋼、ステ
ンレス鋼等で構成した第3の手段により達成される。ま
た、前記目的は、第1の手段において、前記ローラ電極
表面に芯金と表面の間の抵抗値が8.95×106Ω/c
m2以下の塗装膜を有する第4の手段により達成される。
また、帯電ローラを被帯電体面に接触させて相対移動さ
せることにより、被帯電体面を帯電処理する接触帯電装
置において、前記帯電ローラを、芯金と、この芯金外周
部の弾性層と、この弾性層外周部の表面層とから構成
し、かつ、前記帯電ローラを挟んで前記被帯電体面の反
対側には前記帯電ローラと接触して電荷を供給するブラ
シ電極を設けた第5の手段により達成される。また、前
記目的は、帯電ローラを被帯電体面に接触させて相対移
動させることにより、被帯電体面を帯電処理する接触帯
電装置において、前記帯電ローラを、芯金と、この芯金
外周部の弾性層とから構成し、かつ、前記帯電ローラを
挟んで前記被帯電体面の反対側には前記帯電ローラと転
動接触して電荷を供給するローラ電極を設けた第6の手
段により達成される。
【0009】
【作用】第1の手段においては、帯電ローラが被帯電体
に押圧されることによる帯電ローラ中心部の浮き上がり
に対してローラ電極がバックアップするため、中心部の
浮き上がりをなくせる。また、表面層の抵抗のばらつき
は画像品質に影響を与えず、弾性層については全く関係
ないことから、高い画像品質が得られる。さらに表面層
の膜厚むらがあっても高抵抗が維持でき、また、高温高
湿環境や低温低湿環境の中でも高抵抗が維持できるの
で、被帯電体上の帯電むらは発生しない。第2の手段に
おいては、被帯電体表面への帯電プロセスが、ローラ電
極表面→帯電ローラ表面→被帯電体表面となり、帯電ロ
ーラの表面層の上でのみ電荷が移動するプロセスとなる
ため、帯電ローラの芯金と表面の間の抵抗値を8.95
×106Ω/cm2以上にすれば、どのような材料でも使用
可能であり、この条件を満たす材料は沢山あるので(例
えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂
等)、表面層材料の選択幅が広がる。また、フッ素樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等は被帯電体に張り
付きにくいので、被帯電体上の白すじ、黒すじの発生を
なくすことができる。
【0010】第3の手段においては、ローラ電極として
アルミニウム合金、鉄鋼、ステンレス鋼等を用いること
で、帯電性、耐久性に優れたものとすることができる。
第4の手段においては、塗装膜によりローラ電極の防錆
効果が得られる。第5の手段においては、ブラシ電極と
することにより構造が簡略化できる。第6の手段におい
ては、弾性層のみとすることによって、帯電ローラのコ
ストを下げることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は実施例に係る接触帯電装置の構成図、図2
はその帯電ローラの構成図である。図1において、104
は給電接点102と電気的に接続されているローラ電極、1
05はこのローラ電極104と転動接触して電荷が供給され
る帯電ローラであり、帯電ローラ105を挟んでローラ電
極104の反対側には、帯電ローラ105と転動接触する感光
体101が設けてある。電源103から給電接点102によって
ローラ電極104に高圧のマイナス電荷が印加される。そ
して、このローラ電極104から帯電ローラ105にこのマイ
ナス電荷が注入される。帯電ローラ105は図2に示すよ
うに、芯金105aと、この外周部の弾性層105bと、この外
周部の表面層105cから構成されているが、図4に示し
た従来の帯電ローラ100とは、弾性層105bと表面層105c
に要求される電気抵抗値が異なる。表面層105cはローラ
電極104から感光体101の表面に効率よく電荷を運ぶため
に、高抵抗であるのが望ましい。また、弾性層105bは表
面層105cの抵抗値との兼ね合いになってくるが、電荷が
芯金105aに流れ込まないようにするため、高抵抗な方が
よい。
【0012】このように本発明は、ローラ電極表面上の
電荷を一旦帯電ローラ上に転写して、さらに感光体表面
上に帯電させる接触帯電方式を特徴とする帯電装置であ
る。以下、各種材料による実施例及び比較例を説明す
る。 (実施例1)ローラ電極104としてステンレス鋼SUS303
を用いた。外径は13mmである。帯電ローラ105の芯金
(外径8mm)105aの上に弾性層105bとして肉厚4mmのブ
タジエンゴムを巻いている。このゴムの体積固有抵抗は
1014Ωcmである。この弾性層105bのみの帯電ローラで
も感光体101に帯電することはできたが、感光体101への
張り付き性があることとトナーが付着することから、3
0μmのフッ素樹脂層(表面層105c)を塗装した。フッ
素樹脂の体積固有抵抗は1015Ωcmである。芯金と表面
との間の抵抗値は5.6×1011Ω/cm2であった。こ
こで、帯電ローラとローラ電極の、帯電ローラの芯金と
表面の間の抵抗値の定義について説明する。弾性導電性
表面を持った2つ割りの中空円筒雌型電極の中にローラ
をセットして、電極と芯金の間の抵抗値を、その中空円
筒雌型の表面積(cm2)で割った値である。測定する時
に印加する電圧としては実使用時と同等が望ましく、本
実施例においては1000Vでの抵抗値である。
【0013】(実施例2)ローラ電極104として外径1
6mmのアルミニウム合金A5052Pを用いた。帯電ローラ10
5の芯金(外径8mm)105aの上に弾性層105bとして肉厚
3mmのブチルゴムを巻いた。ゴムの体積固有抵抗は10
17Ωcmである。さらに表面層105cとして20μmのシリ
コーン樹脂層を塗装した。シリコーン樹脂の体積固有抵
抗は1013Ωcmである。芯金と表面との間の抵抗値は1
14Ω/cm2以上あった。 (実施例3)ローラ電極104として直径12mmの研き棒
鋼SGD−30−Dを用いた。帯電ローラ105の芯金(外径8m
m)105aの上に弾性層105bとして肉厚3mmのクロロプレ
ンアクリロゴムを巻いている。このゴムの体積固有抵抗
は1012Ωcmである。さらに表面層105cとしてエポキシ
樹脂を50μm塗装した。エポキシ樹脂の体積固有抵抗
は1014Ωcmである。芯金と表面との間の抵抗値は4.
5×109Ω/cm2であった。 (比較例1)これは従来、接触帯電装置と呼ばれていた
構成である。帯電ローラ100(図4)としては、図2と
同様の構成をしている。即ち、芯金の上に弾性層を巻き
付けて、その上に表面層を塗装している。弾性層には体
積固有抵抗が3×108Ωcmのエピクロロヒドリンゴム
を巻いている。芯金の外径8mmの上に肉厚3mmの厚さで
巻いている。表面層にはエピクロロヒドリンゴムとフッ
素樹脂を混合してよく攪拌した塗料を塗装している。エ
ピクロロヒドリンゴムとフッ素樹脂の混合比率は固形成
分として1:2である。表面層の体積固有抵抗は1014
Ωcmである。芯金と表面との間の抵抗値は2.86×1
5Ω/cm2であった。 (実施例4)ローラ電極104として直径12mmのみがき
棒鋼SGD−30−Dを用いた。この上に30μmのエピクロ
ロヒドリンゴムとフッ素樹脂の混合塗料を塗装した。混
合比率は1:2である。その他は実施例1と同じであ
る。ローラ電極の芯金と表面との間の抵抗値は6.3×
106Ω/cm2であった。なお、電源としては直流電源の
他、直流に交流を重畳した電源でも均一帯電させること
ができた。 (実施例5)ローラ電極104としてステンレス鋼SUS303
を用いた。外径は13mmである。帯電ローラ105の芯金
(外径8mm)105aの上に弾性層105bとして肉厚4mmのイ
ソプレンゴムを巻いた。このゴムの体積固有抵抗は10
14Ωcmである。帯電ローラの芯金と表面との間の抵抗値
は3.3×1011Ω/cm2であった。実機評価をしたと
ころ感光体101との間で僅かに張り付く傾向があった
が、実使用上は問題ないレベルであった。なお、図3に
前述の実施例1〜5及び比較例1の構成と実験結果を一
覧表として示す。この図3から明かなように、実施例1
〜5にあっては、画像濃度は正常であり、帯電の均一性
は均一であり、地汚れはなしであり、画像欠陥はなしで
あり、感光体との貼り付きはなし(実施例5でわずかに
ありだが、実使用上は問題ないレベル)である。
【0014】また、接触転写装置についても本発明を適
用できることは勿論である。
【0015】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、帯電ロー
ラが被帯電体に押圧されることによる帯電ローラ中心部
の浮き上がりに対してローラ電極がバックアップするた
め、中心部の浮き上がりをなくせるため、ローラ長手方
向に対して均一帯電を行うことができる。また、表面層
の抵抗のばらつきは画像品質に影響を与えず、弾性層に
ついては全く関係ないことから、高い画像品質が得られ
る。さらに表面層の膜厚むらがあっても高抵抗が維持で
き、また、高温高湿環境や低温低湿環境の中でも高抵抗
が維持できるので、被帯電体上の帯電むらは発生しな
い。請求項2記載の発明によれば、被帯電体表面への帯
電プロセスが、ローラ電極表面→帯電ローラ表面→被帯
電体表面となり、帯電ローラの表面層の上でのみ電荷が
移動するプロセスとなるため、帯電ローラの芯金と表面
の間の抵抗値を8.95×106Ω/cm2以上にすれば、
どのような材料でも使用可能であり、この条件を満たす
材料は沢山あるので(例えば、フッ素樹脂、シリコーン
樹脂、エポキシ樹脂等)、表面層材料の選択幅を広げる
ことができる。また、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、エ
ポキシ樹脂等は被帯電体に張り付きにくいので、被帯電
体上の白すじ、黒すじの発生をなくすことができる。請
求項3記載の発明によれば、ローラ電極としてアルミニ
ウム合金、鉄鋼、ステンレス鋼等を用いることで、帯電
性、耐久性に優れたものとすることができる。請求項4
記載の発明によれば、ローラ電極表面に芯金と表面の間
の抵抗値が8.95×106Ω/cm2以下の塗装膜を有す
るので、塗装膜によりローラ電極の防錆効果が得られ
る。請求項5記載の発明によれば、帯電ローラを、芯金
と、この芯金外周部の弾性層と、この弾性層外周部の表
面層とから構成し、かつ、帯電ローラを挟んで被帯電体
面の反対側には帯電ローラと接触して電荷を供給するブ
ラシ電極を設けたので、構造が簡略化できる。請求項6
記載の発明によれば、帯電ローラを、芯金と、この芯金
外周部の弾性層とから構成し、かつ、帯電ローラを挟ん
で被帯電体面の反対側には帯電ローラと転動接触して電
荷を供給するローラ電極を設けたので、帯電ローラを弾
性層のみとすることによってコストを下げることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る接触帯電装置の構成図で
ある。
【図2】本発明の実施例に係る接触帯電装置の帯電ロー
ラの構成図である。
【図3】本発明の各実施例及び比較例の内容を示す説明
図である。
【図4】従来例に係る接触帯電装置の構成図である。
【符号の説明】
101 感光体(被帯電体) 102 給電接点 103 電源 104 ローラ電極 105 帯電ローラ 105a 芯金 105b 弾性層 105c 表面層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯電ローラを被帯電体面に接触させて相
    対移動させることにより、被帯電体面を帯電処理する接
    触帯電装置において、前記帯電ローラを、芯金と、この
    芯金外周部の弾性層と、この弾性層外周部の表面層とか
    ら構成し、かつ、前記帯電ローラを挟んで前記被帯電体
    面の反対側には前記帯電ローラと転動接触して電荷を供
    給するローラ電極を設けたことを特徴とする接触帯電装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載において、前記帯電ローラ
    の芯金と表面の間の抵抗値を8.95×106Ω/cm2
    上にしたことを特徴とする接触帯電装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載において、前記ローラ電極
    を、アルミニウム合金、鉄鋼、ステンレス鋼等で構成し
    たことを特徴とする接触帯電装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載において、前記ローラ電極
    表面に芯金と表面の間の抵抗値が8.95×106Ω/c
    m2以下の塗装膜を有することを特徴とする接触帯電装
    置。
  5. 【請求項5】 帯電ローラを被帯電体面に接触させて相
    対移動させることにより、被帯電体面を帯電処理する接
    触帯電装置において、前記帯電ローラを、芯金と、この
    芯金外周部の弾性層と、この弾性層外周部の表面層とか
    ら構成し、かつ、前記帯電ローラを挟んで前記被帯電体
    面の反対側には前記帯電ローラと接触して電荷を供給す
    るブラシ電極を設けたことを特徴とする接触帯電装置。
  6. 【請求項6】 帯電ローラを被帯電体面に接触させて相
    対移動させることにより、被帯電体面を帯電処理する接
    触帯電装置において、前記帯電ローラを、芯金と、この
    芯金外周部の弾性層とから構成し、かつ、前記帯電ロー
    ラを挟んで前記被帯電体面の反対側には前記帯電ローラ
    と転動接触して電荷を供給するローラ電極を設けたこと
    を特徴とする接触帯電装置。
JP21863193A 1993-05-31 1993-09-02 接触帯電装置 Pending JPH0749601A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0795796A1 (en) * 1996-03-08 1997-09-17 COMPUPRINT S.p.A. An electrophotographic printing device with a charging roller
US5974277A (en) * 1997-09-19 1999-10-26 Oki Data Corporation Electrophotographic printing apparatus with two charging bodies
JP2015022234A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 富士ゼロックス株式会社 給電構造、帯電装置、画像形成装置

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