JPH11218999A - Electrifying device - Google Patents

Electrifying device

Info

Publication number
JPH11218999A
JPH11218999A JP3658398A JP3658398A JPH11218999A JP H11218999 A JPH11218999 A JP H11218999A JP 3658398 A JP3658398 A JP 3658398A JP 3658398 A JP3658398 A JP 3658398A JP H11218999 A JPH11218999 A JP H11218999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
electrode
charging device
charging electrode
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3658398A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3962473B2 (en
Inventor
Yoshitaka Nagamori
由貴 長森
Tsutomu Sugimoto
勉 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP03658398A priority Critical patent/JP3962473B2/en
Publication of JPH11218999A publication Critical patent/JPH11218999A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3962473B2 publication Critical patent/JP3962473B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain uniform and stable potential by means of electrification in stably rotating while holding an electrifying electrode in non-contact with the electric charge acceptor, in an electrifying device supporting the cylindrical electrifying electrode closely opposite to the electric charge acceptor. SOLUTION: This device is provided with the electrode supporting member 3 supporting the electrifying electrode 2 so as to face the electric charge acceptor 1 with a fine gap, inside the cylindrical electrifying electrode 2. The electrode supporting member 3 connected with a power source 4 is allowed to apply a voltage for electrifying on the electrifying electrode 2 across the electrode supporting member 3. When a given voltage is applied on the electrifying electrode 2, the electrifying electrode 2 is attracted to the electrode supporting member 3 side by the electrostatic force developed between the electrode supporting member 3, and driven in the rotary direction of the electric charge acceptor 1 by the electrostatic force developed between the electric charge acceptor 1. In such a manner, the electrifying electrode 2 is allowed to stably rotate which to keep a fine gap between the electric charge acceptor 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の電荷受容体
との間で電荷の授受を行う荷電装置に関し、具体的に
は、感光体等の被帯電体の表面を帯電する装置、感光体
や中間転写体等の被除電体に蓄積した電荷を除電する装
置などを含んだ電子写真記録装置、静電記録装置などに
適用される帯電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for transferring charges to and from a predetermined charge receptor, and more specifically, to a device for charging the surface of a member to be charged such as a photoreceptor, and a photoreceptor. The present invention relates to a charging device applied to an electrophotographic recording device, an electrostatic recording device, and the like, including a device for removing charges accumulated on a charge-removing member such as a transfer member and an intermediate transfer member.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば電子写真プロセスを応
用した複写機やプリンタなどの画像形成装置では、上述
の荷電装置、すなわち具体的には、帯電装置、除電装置
が広く採用されている。上記の画像形成装置では、感光
体ドラムなどの電荷受容体表面を帯電装置により帯電さ
せ、像露光することにより、その電荷受容体表面に静電
潜像を形成し、現像剤の付着によりその静電潜像を可視
化して現像像を得、その現像像を記録紙などに転写し、
定着するというプロセスにより、記録紙上に画像を形成
する。このような画像形成装置で用いられる帯電装置と
しては、従来より、コロナ放電などを利用した非接触帯
電方式と、微小ギャップでの放電を利用した帯電ロール
などによる接触帯電方式とがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer to which an electrophotographic process is applied, for example, the above-described charging device, specifically, a charging device and a static eliminator have been widely used. In the above-described image forming apparatus, the surface of a charge receptor such as a photosensitive drum is charged by a charging device, and an image is exposed to form an electrostatic latent image on the surface of the charge receptor. Visualize the latent image to obtain a developed image, transfer the developed image to recording paper, etc.
An image is formed on the recording paper by a fixing process. Conventionally, as a charging device used in such an image forming apparatus, there are a non-contact charging system using corona discharge or the like and a contact charging system using a charging roll or the like using discharge in a minute gap.

【0003】コロナ放電を利用した帯電装置は、シール
ドケース内に電荷受容体の表面と近接・隔離させてワイ
ヤーを張架し、これに高電圧を印加してコロナ放電を発
生させ、電荷受容体に所定の電荷を付与するものであ
る。このような帯電装置は、帯電均一性には優れている
ものの、オゾン、NOX などの放電生成物が大量に発生
するため、その対処が必要となり、装置の大型化、高コ
スト化を招きやすいという欠点がある。また、空気中の
ごみやトナー、放電生成物、フューザーオイル等により
電極ワイヤーが汚れ、帯電が不均一となって得られる画
像に欠陥を生じる恐れもある。
In a charging device using corona discharge, a wire is stretched in a shield case so as to be close to or separated from the surface of a charge receptor, and a high voltage is applied to the wire to generate a corona discharge. To give a predetermined charge to the substrate. Such charging device, although excellent in charging uniformity, ozone, the discharge products such as NO X occurs in large quantities, its address is required, size of the apparatus tends to cause high cost There is a disadvantage that. In addition, the electrode wire may be contaminated by dust in the air, toner, discharge products, fuser oil, or the like, resulting in non-uniform charging, which may cause a defect in an obtained image.

【0004】そのため、最近では、電荷受容体に帯電電
極を直接接触させて帯電する接触帯電方式が検討されて
いる。この帯電装置は、電荷受容体表面に接触するよう
に半導電性を有する導電性部材を配置し、その導電性部
材に電圧を印加して接触部近傍の微小空隙で放電を発生
させることにより帯電を行うものである。このような装
置で用いられる導電性部材としては、ロール状やブラシ
状のものが挙げられる。この方式では、コロナ放電を利
用していないため、オゾン発生量が極めて低いという利
点をもつ。また、電荷受容体に接触しているため、装置
の小型・軽量化に適しており、現在ではロール型、ブラ
シ型の帯電装置を用いた画像形成装置が製品化されてい
る。このほか、クリーニングブレードに帯電機能を兼用
させるもの(特開平1−93760号公報、特開平2−
282279号公報参照)や、フィルム状の帯電部材か
らなる帯電装置(特開平4−249270号公報参照)
が提案されており、各種の接触帯電装置の実用化研究が
進められている。
For this reason, recently, a contact charging system in which a charging electrode is brought into direct contact with a charge receptor to perform charging has been studied. In this charging device, a conductive member having semi-conductivity is arranged so as to be in contact with the surface of the charge receptor, and a voltage is applied to the conductive member to generate a discharge in a minute gap near the contact portion. Is what you do. Examples of the conductive member used in such an apparatus include a roll-shaped member and a brush-shaped member. This method has an advantage that the amount of generated ozone is extremely low because corona discharge is not used. Further, since it is in contact with the charge acceptor, it is suitable for reducing the size and weight of the apparatus. Currently, an image forming apparatus using a roll-type or brush-type charging device has been commercialized. In addition, cleaning blades having a charging function (JP-A-1-93760, JP-A-2-93760).
282279) or a charging device comprising a film-shaped charging member (see JP-A-4-249270).
Have been proposed, and research on the practical use of various contact charging devices has been promoted.

【0005】しかし、上記の接触帯電装置のうち、導電
性の弾性ロールを用いるものでは、ロールの支持装置な
どが必要となるため、構造が複雑になりやすいという欠
点がある。また均一な帯電を行うためには電荷受容体と
の密着性を良くして、安定した微小空隙を形成する必要
があり、ゴムの硬度を低くするなどの対策が必要にな
る。そのため、ゴム中に多量のプロセスオイルを含有さ
せる必要があり、このオイルが電荷受容体に転移して画
質に悪影響を及ぼしやすいという欠点がある。一方、こ
のような欠点を解消するためには、ロールの外形精度を
上げるといった方法もあるが、弾性体の外形精度を上げ
ることは非常に難しく、歩留りの低下等といったコスト
アップにつながってしまう。
However, among the above-mentioned contact charging devices, those using a conductive elastic roll have a drawback that the structure tends to be complicated because a roll supporting device is required. In addition, in order to perform uniform charging, it is necessary to improve the adhesion to the charge acceptor to form stable minute voids, and to take measures such as lowering the hardness of rubber. Therefore, a large amount of process oil needs to be contained in the rubber, and this oil has a disadvantage that it tends to transfer to the charge acceptor and adversely affect the image quality. On the other hand, in order to solve such a defect, there is a method of increasing the outer shape accuracy of the roll, but it is very difficult to increase the outer shape accuracy of the elastic body, which leads to an increase in cost such as a decrease in yield.

【0006】また、上記帯電装置のうち、導電性ブラシ
を用いるものでは、上記弾性ロールに比べ、接触を均一
にすることは容易であるものの、ブラシの製作に手間が
かかる上、ブラシの掃き目が帯電ムラとして画像に出や
すいという問題がある。
[0006] In the charging device using a conductive brush, it is easier to make the contact uniform than the above-mentioned elastic roll, but it takes much time and effort to manufacture the brush, and the brush sweeping is difficult. However, there is a problem that the image tends to appear on the image as charging unevenness.

【0007】また、ブレード状の帯電電極をクリーニン
グブレードと兼用する方法では、クリーニング精度と放
電に必要な微小空隙の設定を両立させることが困難であ
り、均一かつ良好な帯電を行うことが難しい。たとえク
リーニング機能を兼用させないとしても、電荷受容体に
対して帯電装置が常に静止しているため、転写後に電荷
受容体上に付着している残留トナーや外添剤などの汚れ
をため込みやすく、画質欠陥や異常放電を生じてしまう
という大きな欠点がある。
Further, in the method in which the blade-shaped charging electrode is also used as a cleaning blade, it is difficult to achieve both the cleaning accuracy and the setting of the minute gap required for discharge, and it is difficult to perform uniform and good charging. Even if the cleaning function is not used, the charging device is always stationary with respect to the charge receptor, so it is easy to accumulate dirt such as residual toner and external additives adhering to the charge receptor after transfer. There is a major drawback that image quality defects and abnormal discharge occur.

【0008】一方、フィルム状の帯電装置(例えば特開
平4−249270号公報参照)では、他の導電性部材
に比べて簡単な構成で安定した接触が得やすく、部材の
コストも安価であるものの、電荷受容体に押しつけられ
たまま帯電を行うため、摩擦帯電や帯電電極の振動によ
り帯電電位が不安定になりやすい。また、ブレード状帯
電器と同様に、接触ニップにトナーなどの異物が付着し
て帯電電位が不均一になるという問題点もある。このよ
うな問題点を改善するための手段として、上記の接触帯
電装置に交流電圧を重畳した直流電圧を印加する方法も
あるが、電荷受容体の表面エネルギーが増加してしまう
ため、クリーニング不良の発生や電荷受容体の磨耗が顕
著になるといった問題が生じる。また、フィルム状部材
に交流の周波数に応じた振動が起こり、帯電音が発生し
てしまうという欠点もある。さらに、上記のような交流
電圧を重畳した直流電圧を印加する場合は、帯電効率が
極めて低いという問題がある。例えば、エネルギー消費
効率を算出すると、帯電器の消費電力エネルギーに対す
る、電荷受容体を帯電させる静電エネルギーの割合は、
スコロトロンが0.5%、直流電圧に交流電圧を重畳し
た電圧を印加した帯電ロールが2.6%であり、いずれ
も低効率になっている。
On the other hand, in a film-shaped charging device (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-249270), stable contact can be easily obtained with a simple structure as compared with other conductive members, and the cost of the members is low. Since the charging is performed while being pressed against the charge receptor, the charging potential tends to be unstable due to frictional charging or vibration of the charging electrode. Further, similarly to the blade-shaped charger, there is another problem that foreign matter such as toner adheres to the contact nip and the charged potential becomes uneven. As a means for improving such a problem, there is a method of applying a DC voltage in which an AC voltage is superimposed on the contact charging device. However, since the surface energy of the charge acceptor increases, cleaning failure may be caused. This causes a problem that generation and wear of the charge receptor become remarkable. In addition, there is a disadvantage that vibration according to the frequency of the alternating current occurs in the film-shaped member, and charging noise is generated. Further, when applying a DC voltage on which the AC voltage is superimposed as described above, there is a problem that the charging efficiency is extremely low. For example, when calculating the energy consumption efficiency, the ratio of the electrostatic energy for charging the charge receptor to the power consumption energy of the charger is:
The scorotron is 0.5%, and the charging roll to which a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is 2.6%.

【0009】このような低帯電効率や電荷受容体の劣化
促進などの問題を解決するため、上記の半導電性の電極
を電荷受容体に接触させて直流電圧を印加し、電荷受容
体を帯電させる帯電装置も再度検討されている。しか
し、このような方式では、エネルギー消費効率は27.
3%と大きくなるものの、帯電電位が放電開始電圧と帯
電電極の抵抗とにより一義的に決定されてしまうため、
帯電電極の抵抗ムラや、抵抗の環境変動などによって帯
電電位が不均一になってしまうという欠点がある。特
に、帯電電極の表面材料として使用される高分子材料
は、抵抗のばらつきが0.5桁〜1桁程度あるうえ、雰
囲気の温湿度によって2桁程度変動してしまうという性
質をもっている。さらに、帯電電極を電荷受容体に押し
つけて接触させるので、トナーや放電生成物、空気中の
ほこり、紙粉といった汚れが帯電電極表面に付着しやす
いうえ、このような汚れが付着すると、異常放電や不安
定な放電が発生し、かぶりなどの画質欠陥が起こりやす
いという欠点がある。この汚れに対する不安定さは、直
流電圧を印加する場合に特に顕著となり、汚れが大量に
付着することによる不均一な帯電は、特に高画質を目的
とする画像形成装置には不向きであるという致命的な欠
陥もある。
In order to solve such problems as low charging efficiency and accelerated deterioration of the charge acceptor, a DC voltage is applied by bringing the above semiconductive electrode into contact with the charge acceptor to charge the charge acceptor. The charging device to be used has been studied again. However, in such a method, the energy consumption efficiency is 27.
Although it is as large as 3%, the charging potential is uniquely determined by the discharge starting voltage and the resistance of the charging electrode.
There is a disadvantage that the charging potential becomes non-uniform due to resistance unevenness of the charging electrode or environmental fluctuation of the resistance. In particular, the polymer material used as the surface material of the charging electrode has a property that the resistance varies by about 0.5 to 1 digit and varies by about 2 digits depending on the temperature and humidity of the atmosphere. Furthermore, since the charged electrode is pressed against the charge receptor and brought into contact therewith, dirt such as toner, discharge products, dust in the air, and paper dust easily adheres to the surface of the charged electrode. And unstable discharge occur, and image defects such as fogging are likely to occur. This instability against dirt is particularly remarkable when a DC voltage is applied, and non-uniform charging due to a large amount of dirt is unsuitable especially for an image forming apparatus aiming at high image quality. There are also technical flaws.

【0010】そこで、上記欠点を回避するために、特開
平4−232977号公報や特開平5−72869号公
報に開示される帯電装置が提案されている。この帯電装
置は、可撓性を有するフィルム状部材を円筒状に形成し
た帯電電極を用い、これを支持ローラの周面に当接させ
るように支持して撓ませた状態で電荷受容体に接触させ
るものである。この帯電電極は、支持ローラの回転駆動
により周面が無端移動するようになっており、その移動
方向が電荷受容体との接触部で同方向となるように設定
されている。また、帯電電極を支持ローラに安定して接
触させるため、帯電電極を支持ローラの周面に押しつけ
る押圧部材を設けることもできる。
In order to avoid the above-mentioned drawbacks, there have been proposed charging devices disclosed in JP-A-4-232977 and JP-A-5-72869. This charging device uses a charging electrode in which a flexible film-shaped member is formed in a cylindrical shape, and supports the charging electrode in contact with the peripheral surface of the support roller to contact the charge receiving member in a bent state. It is to let. The peripheral surface of the charging electrode is moved endlessly by the rotation of the support roller, and the moving direction is set to be the same direction at the contact portion with the charge receptor. In order to stably contact the charging electrode with the supporting roller, a pressing member for pressing the charging electrode against the peripheral surface of the supporting roller may be provided.

【0011】このような帯電装置では、帯電電極と電荷
受容体との摩擦帯電が最小限になり、振動による帯電不
良の発生を解消できるという利点がある。さらに、トナ
ー等の異物も付着しにくく、不均一な帯電の発生を低減
することが可能となる。また、異物が付着しても帯電電
極が回転するため、同位置にとどまることがなくなり、
縦筋状の画質欠陥の発生を回避することができる。
In such a charging device, there is an advantage that frictional charging between the charging electrode and the charge receptor is minimized, and occurrence of charging failure due to vibration can be eliminated. Further, foreign substances such as toner are unlikely to adhere, and the occurrence of uneven charging can be reduced. Also, even if foreign matter adheres, the charged electrode rotates, so that it does not stay at the same position,
It is possible to avoid the occurrence of vertical stripe-like image quality defects.

【0012】しかし、上記の装置においても電荷受容体
に接触するという点においては前述の各種帯電装置と同
様であるため、長期の使用により帯電不良が発生し、同
じような画質低下を招いてしまう。特にクリーニング装
置を用いないクリーナレス画像形成装置では、電荷受容
体上に未転写トナーや放電生成物等が付着したまま帯電
装置と摺擦されるため、帯電装置表面の異物付着が助長
されるという大きな不具合が生じる。さらに、電荷受容
体上に複数のカラー画像を重ね合わせ、それを一括して
紙に転写するIOI(Image On Image)
画像形成装置においては、電荷受容体に接触すると画像
が乱れてしまうため、上記の装置を含む接触型の帯電装
置は使用不可能であるという致命的な欠陥がある。
However, since the above-mentioned devices are similar to the above-described various charging devices in that they come into contact with the charge acceptors, poor charging occurs due to long-term use, resulting in the same deterioration in image quality. . In particular, in a cleanerless image forming apparatus that does not use a cleaning device, non-transferred toner and discharge products adhere to the charging device while being rubbed with the charging device. A major problem occurs. Further, an image on image (IOI) in which a plurality of color images are superimposed on a charge receptor and the images are collectively transferred to paper.
In an image forming apparatus, there is a fatal defect that a contact-type charging device including the above-mentioned device cannot be used because an image is disturbed when the image forming device comes into contact with a charge acceptor.

【0013】このような接触型の帯電装置の不具合を解
決するため、特開平62−296174号公報や特開平
63−75760号公報、特開平1−292358号公
報に開示される帯電装置が提案されている。この帯電装
置は、半導電性の平板もしくは湾曲した板を電荷受容体
に近接配置させ、その微小空隙に放電を発生されること
により電荷受容体を帯電するものである。したがって、
電荷受容体に接触することによる前述の弊害を防ぐこと
ができるため、クリーナレス画像形成装置やIOI画像
形成装置においても使用することが可能である。
In order to solve such problems of the contact-type charging device, there have been proposed charging devices disclosed in JP-A-62-296174, JP-A-63-75760 and JP-A-1-292358. ing. In this charging device, a semiconductive flat plate or a curved plate is disposed in close proximity to a charge receptor, and discharge is generated in a minute gap to charge the charge receptor. Therefore,
Since the above-mentioned adverse effects caused by contact with the charge acceptor can be prevented, the present invention can be used in a cleanerless image forming apparatus and an IOI image forming apparatus.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平62−296174号公報や特開平63−7576
0号公報、特開平1−292358号公報に記載の帯電
装置では、以下に示すような問題点がある。上記帯電装
置では、帯電装置と電荷受容体との距離が2000μm
以下と非常に近接しているため、画像形成時のわずかな
偏心によるギャップ変動や、画像形成開始時もしくは終
了時の電界的な衝撃によって電荷受容体上の異物が帯電
装置表面に飛翔してしまう。このようにして付着物が増
えると、上記の接触型帯電装置と同様に、帯電不良を起
こしてしまうという欠点がある。
However, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-296174 and 63-7576 describe the above.
No. 0 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-292358 have the following problems. In the above charging device, the distance between the charging device and the charge acceptor is 2000 μm
Very close to the following, the gap fluctuation due to slight eccentricity at the time of image formation, and the foreign matter on the charge acceptor flies to the charging device surface due to the electric field impact at the start or end of image formation . When the amount of deposits increases in this way, there is a disadvantage that charging failure occurs as in the case of the above-mentioned contact type charging device.

【0015】このような不具合を回避するため、特開平
6−194933号公報に開示される帯電装置では、回
転するロールを非接触に配置し、異物付着による帯電不
良の発生を低減する構成が提案されている。しかし、直
流電圧を印加した微小空隙放電では、電荷受容体と帯電
装置表面が最も近接する距離が1μm変動すると、電位
が約3V変動するため、その変動幅を数μm以下に抑え
なければならない。したがって、このような駆動源を持
つロールをそのような精度で保持することはほとんど不
可能であるという致命的な欠点がある。
In order to avoid such a problem, the charging device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-194933 proposes a configuration in which a rotating roll is arranged in a non-contact manner to reduce the occurrence of charging failure due to foreign matter adhesion. Have been. However, in the micro gap discharge to which a DC voltage is applied, when the distance between the charge receptor and the surface of the charging device changes by 1 μm, the potential fluctuates by about 3 V. Therefore, the fluctuation width must be suppressed to several μm or less. Therefore, there is a fatal drawback that it is almost impossible to hold a roll having such a driving source with such accuracy.

【0016】このような理由から、直流電圧ではなく直
流電圧に交流電圧を重畳させた電圧を印加することも考
えられる。しかし、前述のように被帯電体に対するダメ
ージが大きいため、寿命が極端に短くなり、特にクリー
ナレス画像形成装置等では到底用いることは不可能であ
る。
For this reason, it is conceivable to apply a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage instead of a DC voltage. However, since the member to be charged is greatly damaged as described above, the life is extremely shortened. In particular, it cannot be used at all in a cleanerless image forming apparatus or the like.

【0017】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、帯電電極を安定して電
荷受容体と非接触になるように保持しながら回転させる
ことにより、均一かつ安定した帯電もしくは除電を行う
ことが可能であり、長期にわたり安定した画質が得られ
る帯電装置および除電用帯電装置を提供することであ
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to rotate a charged electrode while keeping it in a stable and non-contact state with a charge receptor. An object of the present invention is to provide a charging device and a charging device for static elimination that can perform uniform and stable charging or static elimination, and that provide stable image quality for a long period of time.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明に係る帯電装置は、 半導
電性材料によって円筒状に形成され、表面が移動する電
荷受容体と非接触で対向するとともに、周方向に回転可
能に支持された帯電電極と、 この帯電電極に帯電用の
電圧を印加する電源とを有し、 該帯電電極と前記電荷
受容体との対向部付近の微小間隙内で放電を生じさせる
ことによって前記電荷受容体の表面を帯電するととも
に、該電荷受容体と前記帯電電極との間で発生する静電
気力により、該電荷受容体の表面の移動にともなって該
帯電電極がその周方向に回転移動するものとする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a charging device according to the first aspect of the present invention, comprising: a charge receiving member which is formed of a semiconductive material in a cylindrical shape and whose surface moves; A charging electrode that is opposed in a non-contact manner and that is rotatably supported in a circumferential direction; and a power supply that applies a charging voltage to the charging electrode; and near a facing portion between the charging electrode and the charge receptor. The surface of the charge acceptor is charged by causing a discharge within the minute gap, and the electrostatic force generated between the charge acceptor and the charging electrode causes movement of the surface of the charge acceptor. In this case, the charging electrode rotates and moves in the circumferential direction.

【0019】このような帯電装置は、帯電電極が電荷受
容体と非接触で対向するように支持されており、帯電電
極に帯電用の電圧が印加されると、帯電電極は電荷受容
体との間に発生する静電気力によって、電荷受容体が一
定方向に移動するのにともなって周回移動する。その
際、帯電電極と電荷受容体との間でほぼ均一な微小空隙
が得られ、安定した帯電が行われる。また、静電気力に
よって帯電電極が電荷受容体と近接する静電吸引力作用
領域が増加し、適切な空隙を保持した放電領域が広がる
ため、充分な帯電電位を得ることができる。
In such a charging device, the charging electrode is supported so as to face the charge receptor in a non-contact manner, and when a charging voltage is applied to the charging electrode, the charging electrode contacts the charge receptor. The charge receptor moves around in a certain direction due to the electrostatic force generated therebetween. At that time, a substantially uniform minute gap is obtained between the charging electrode and the charge receptor, and stable charging is performed. In addition, the electrostatic attraction area where the charging electrode comes close to the charge receptor increases due to the electrostatic force, and the discharge area holding an appropriate gap expands, so that a sufficient charging potential can be obtained.

【0020】請求項2に記載の発明に係る帯電装置は、
請求項1に記載の帯電装置において、 前記帯電電極の
外周面に当接され、該帯電電極の変位を規制することに
よって回転を安定化させる回転安定化部材を有すること
を特徴とする帯電装置である。
The charging device according to the second aspect of the present invention is
The charging device according to claim 1, further comprising: a rotation stabilizing member that is in contact with an outer peripheral surface of the charging electrode and stabilizes rotation by regulating displacement of the charging electrode. is there.

【0021】このような帯電装置では、帯電電極の外周
面と当接する回転安定化部材によって、帯電電極が遠心
力等により過度に変形するのが防止されるとともに、電
荷受容体側に安定して近接した状態を保つような力が加
えられる。このため、帯電電極の回転が安定化し、均一
な帯電電位が得られる。また、帯電電極の設置位置に対
する自由度も大きくなる。また、帯電電極の真直度、真
円度などが不十分である場合でも安定して給電を行うこ
とができ、製造において高精度が要求されず、低コスト
化が可能である。
In such a charging device, the rotation stabilizing member in contact with the outer peripheral surface of the charging electrode prevents the charging electrode from being excessively deformed by centrifugal force or the like, and stably approaches the charge receiving member. A force is applied to maintain the state. Therefore, the rotation of the charging electrode is stabilized, and a uniform charging potential is obtained. Further, the degree of freedom with respect to the installation position of the charging electrode is increased. Further, even when the straightness and roundness of the charging electrode are insufficient, power can be supplied stably, and high precision is not required in manufacturing, and cost can be reduced.

【0022】請求項3に記載の発明に係る帯電装置は、
請求項2に記載の帯電装置において、 前記回転安定化
部材は、前記帯電電極の両端部と当接する部分で、前記
電荷受容体側へ該帯電電極を押す力が大きくなるような
形状を有することを特徴とする帯電装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a charging device,
3. The charging device according to claim 2, wherein the rotation stabilizing member has a shape such that a force that pushes the charging electrode toward the charge acceptor is increased at a portion in contact with both ends of the charging electrode. 4. This is a characteristic charging device.

【0023】一般に、円筒状薄肉部材からなる帯電電極
を用いた場合、電荷受容体の電位が軸方向において均一
に除電されていると、帯電電極が電荷受容体との間の静
電気力で回転するとき、帯電電極の両端部分の変形が他
の部分に比べて大きくなる傾向にある。特に、帯電電極
と電荷受容体との間の静電気力が大きいと、両端部分の
変形によって帯電電極と電荷受容体との適切な間隙が保
てなくなり、帯電ムラによって用紙の両サイドにかぶり
状の画質欠陥を生じる。この傾向は、帯電電極の硬度が
小さいほど顕著になってくる。しかし、本発明の帯電装
置では、回転安定化部材の両端部分における帯電電極へ
の押し付け力が中央部よりも大きくなるように設定され
ているので、帯電電極の両端部分に過度な変形を生じる
のを防止することができる。このため、均一な帯電電位
を得ることができ、かぶり状の画質欠陥の発生を防止す
ることができる。
In general, when a charged electrode made of a cylindrical thin member is used, if the potential of the charge receptor is uniformly removed in the axial direction, the charged electrode is rotated by the electrostatic force between the charge electrode and the charge receptor. At this time, the deformation of both end portions of the charging electrode tends to be larger than other portions. In particular, if the electrostatic force between the charging electrode and the charge receptor is large, the deformation of the both ends prevents the appropriate gap between the charging electrode and the charge receptor from being maintained, and fogging occurs on both sides of the paper due to uneven charging. Image quality defects occur. This tendency becomes more conspicuous as the hardness of the charging electrode is smaller. However, in the charging device of the present invention, since the pressing force against the charging electrode at both ends of the rotation stabilizing member is set to be larger than that at the center, excessive deformation occurs at both ends of the charging electrode. Can be prevented. For this reason, a uniform charging potential can be obtained, and generation of a fog-like image quality defect can be prevented.

【0024】請求項4に記載に発明に係る帯電装置は、
請求項2又は請求項3に記載の帯電装置において、 前
記回転安定化部材は、無端状の周面を有し、前記帯電電
極の回転移動にともなって周方向に回転することが可能
に支持されていることを特徴とする帯電装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the charging device,
4. The charging device according to claim 2, wherein the rotation stabilizing member has an endless peripheral surface, and is supported so as to be able to rotate in a circumferential direction with the rotational movement of the charging electrode. 5. A charging device.

【0025】このような帯電装置では、回転安定化部材
が周方向に回転可能に設置されているので、帯電電極の
回転を阻害することがなく、より安定して回転させるこ
とができる。また、帯電電極の表面を傷つけにくいとい
う長所も有している。
In such a charging device, since the rotation stabilizing member is provided so as to be rotatable in the circumferential direction, the rotation of the charging electrode can be performed more stably without obstructing the rotation of the charging electrode. It also has the advantage that the surface of the charging electrode is not easily damaged.

【0026】請求項5に記載の発明に係る帯電装置は、
請求項2、請求項3又は請求項4に記載の帯電装置にお
いて、 前記回転安定化部材は導電性の材料からなり、
この回転安定化部材を介して前記帯電電極に帯電用の電
圧を印加するようになっていることを特徴とする帯電装
置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a charging device,
The charging device according to claim 2, wherein the rotation stabilizing member is made of a conductive material,
A charging device is characterized in that a charging voltage is applied to the charging electrode via the rotation stabilizing member.

【0027】このような帯電装置では、帯電電極の外周
面に当接される回転安定化部材を介して帯電用電圧が印
加されるので、帯電電極の剛性の部分的なムラや偏心、
膜厚、真直度のムラなどによって帯電電極の位置が変動
しても、帯電電極と接触する回転安定化部材の位置は変
化しないため、給電部から放電領域までの距離をほぼ一
定に保つことができる。このため、帯電電極の抵抗の変
動を抑制することが可能となり、帯電ムラの発生を防止
できる。また、帯電電極の支持部材を絶縁性とすること
で、放電領域近傍での帯電電極と電荷受容体間の容量の
変動が低減され、より安定した帯電電位を得ることがで
きる。
In such a charging device, the charging voltage is applied via the rotation stabilizing member which is in contact with the outer peripheral surface of the charging electrode.
Even if the position of the charging electrode fluctuates due to unevenness in film thickness and straightness, the position of the rotation stabilizing member in contact with the charging electrode does not change. it can. For this reason, it becomes possible to suppress the fluctuation of the resistance of the charging electrode, and it is possible to prevent the occurrence of uneven charging. In addition, by making the support member of the charging electrode insulative, fluctuations in the capacity between the charging electrode and the charge receptor near the discharge region are reduced, and a more stable charging potential can be obtained.

【0028】請求項6に記載の発明に係る帯電装置は、
請求項5に記載の帯電装置において、 前記回転安定化
部材が前記帯電電極と当接する位置は、前記帯電電極と
前記電荷受容体との対向部における放電領域の両端部か
らの距離がほぼ等しくなるように設定されていることを
特徴とする帯電装置である。
The charging device according to the invention according to claim 6 is:
6. The charging device according to claim 5, wherein a position where the rotation stabilizing member contacts the charging electrode is substantially equal in distance from both ends of a discharge region in a portion where the charging electrode and the charge receptor face each other. The charging device is set as follows.

【0029】電荷受容体は帯電電極と対向する放電領域
を通過する間に帯電されるが、回転安定化部材の給電位
置を、放電領域の両端部からの距離が等しくなるように
設定することにより、放電領域の後端部を通過するとき
の電荷受容体の帯電電位をほぼ一定にすることが可能と
なる。このため、帯電電位をより一層均一にすることが
できる。
The charge acceptor is charged while passing through the discharge area facing the charging electrode. By setting the power supply position of the rotation stabilizing member so that the distance from both ends of the discharge area is equal. In addition, the charge potential of the charge receptor when passing through the rear end of the discharge region can be made substantially constant. Therefore, the charging potential can be made more uniform.

【0030】請求項7に記載の発明に係る帯電装置は、
請求項5に記載の帯電装置において、 前記回転安定化
部材は、前記帯電電極との当接位置を該帯電電極の周方
向に変更可能となるように支持されていることを特徴と
する帯電装置である。すなわち、回転安定化部材による
給電位置を帯電電極の周方向に変更可能に設置するもの
である。
The charging device according to the invention according to claim 7 is:
The charging device according to claim 5, wherein the rotation stabilizing member is supported such that a contact position with the charging electrode can be changed in a circumferential direction of the charging electrode. It is. That is, the power supply position by the rotation stabilizing member is installed so as to be changeable in the circumferential direction of the charging electrode.

【0031】一般に、帯電電極の帯電性は、帯電装置付
近の温度もしくは湿度によって影響を受けるため、印加
電圧に対する電荷受容体の帯電特性も変化する。低温低
湿環境では、高温高湿環境に比べて空気のイオン化が生
じにくく帯電されにくいため、同一の電圧を印加した場
合は電荷受容体の帯電電位が変動してしまう。このた
め、この環境変動が画質に悪影響を及ぼす場合が多い。
そこで本発明は、低温低湿環境では帯電電極との接触部
から放電領域までの距離が短くなるように回転安定化部
材の位置を制御し、給電位置から放電領域までの帯電電
極の表面抵抗値が小さくなるように設定する。また、高
温高湿環境では帯電電極との接触部から放電領域までの
距離が長くなるように回転安定化部材の位置を制御し、
給電位置から放電領域までの帯電電極の抵抗値が大きく
なるように設定する。これにより、低温低湿環境での帯
電電位の低下や、高温高湿環境での帯電電位の上昇を抑
止することが可能となり、環境変動に影響されることな
く均一で安定した帯電電位を得ることができる。
In general, the charging property of a charging electrode is affected by the temperature or humidity near the charging device, so that the charging characteristics of the charge receptor with respect to the applied voltage also change. In a low-temperature and low-humidity environment, air is less likely to be ionized than in a high-temperature and high-humidity environment, and is hardly charged. Therefore, when the same voltage is applied, the charge potential of the charge receptor fluctuates. For this reason, this environmental change often has an adverse effect on image quality.
Therefore, the present invention controls the position of the rotation stabilizing member so that the distance from the contact portion with the charged electrode to the discharge region is reduced in a low-temperature and low-humidity environment, and the surface resistance of the charged electrode from the power supply position to the discharge region is reduced. Set to be smaller. Also, in a high temperature and high humidity environment, the position of the rotation stabilizing member is controlled so that the distance from the contact portion with the charging electrode to the discharge region becomes longer,
The resistance of the charging electrode from the power supply position to the discharge region is set to be large. This makes it possible to suppress a decrease in the charging potential in a low-temperature and low-humidity environment and a rise in the charging potential in a high-temperature and high-humidity environment, and to obtain a uniform and stable charging potential without being affected by environmental changes. it can.

【0032】請求項8に記載の発明に係る帯電装置は、
請求項5に記載の帯電装置において、 前記回転安定化
部材は、前記帯電電極の周方向に複数が設けられてお
り、前記電源は、該複数の回転安定化部材の内の一つを
選択して電圧を印加するものであることを特徴とする帯
電装置である。
The charging device according to the invention described in claim 8 is:
The charging device according to claim 5, wherein a plurality of the rotation stabilizing members are provided in a circumferential direction of the charging electrode, and the power source selects one of the plurality of rotation stabilizing members. A charging device for applying a voltage to the charging device.

【0033】このような帯電装置では、例えば低温低湿
環境では印加電圧を大きくし、さらに帯電電極との接触
部から放電領域までの距離が短く、帯電電極の抵抗が小
さくなるように配置された回転安定化部材を使用する。
一方、高温高湿環境では印加電圧を小さくし、さらに帯
電電極との接触部から放電領域までの距離が長く、帯電
電極の抵抗が大きくなるように配置された回転安定化部
材を使用する。このように、温度・湿度によって給電位
置及び印加電圧を選択することができる。このため、環
境の変化による帯電電位の変動を防止して、均一で安定
した帯電電位を得ることができる。また、回転安定化部
材が複数あるため、帯電電極の回転が安定化し、より均
一な帯電電位を得ることができる。
In such a charging device, for example, in a low-temperature and low-humidity environment, the applied voltage is increased, the distance from the contact portion with the charging electrode to the discharge region is short, and the rotating device is arranged such that the resistance of the charging electrode is low. Use a stabilizing member.
On the other hand, in a high-temperature and high-humidity environment, a rotation stabilizing member is used in which the applied voltage is reduced, the distance from the contact portion with the charging electrode to the discharge region is long, and the resistance of the charging electrode is increased. As described above, the power supply position and the applied voltage can be selected according to the temperature and the humidity. For this reason, it is possible to prevent a change in the charging potential due to a change in the environment and to obtain a uniform and stable charging potential. Further, since there are a plurality of rotation stabilizing members, the rotation of the charging electrode is stabilized, and a more uniform charging potential can be obtained.

【0034】請求項9に記載の発明に係る帯電装置は、
半導電性材料によって円筒状に形成された帯電電極
と、 この帯電電極に帯電用の電圧を印加する電源と、
前記帯電電極と複数の位置で接触し、該帯電電極を、
表面が移動する電荷受容体と非接触で対向させて周方向
に回転可能に支持する電極支持手段とを有し、 該帯電
電極と前記電荷受容体との対向部付近の微小間隙内で放
電を生じさせることによって前記電荷受容体の表面を帯
電するとともに、該電荷受容体と前記帯電電極との間で
発生する静電気力により、該電荷受容体の表面の移動に
ともなって該帯電電極がその周方向に回転移動すること
を特徴とする帯電装置である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the charging device,
A charging electrode formed of a semiconductive material in a cylindrical shape, a power supply for applying a charging voltage to the charging electrode,
Contact the charged electrode at a plurality of positions, the charged electrode,
Electrode support means for supporting the surface of the moving charge receptor in a non-contact manner in a non-contact manner and rotatably supporting in the circumferential direction; and This causes the surface of the charge acceptor to be charged, and the electrostatic force generated between the charge acceptor and the charged electrode causes the charged electrode to move around its surface as the charge acceptor surface moves. The charging device is characterized by rotating in a direction.

【0035】このような帯電装置では、電極支持手段に
よって帯電電極を適切な位置に規制し、より安定して回
転させることができるので、帯電電極を電荷受容体側に
安定して近接した状態に保持することができる。このた
め、より均一な帯電電極を安定して得ることができる。
In such a charging device, the charging electrode can be regulated to an appropriate position by the electrode supporting means and can be rotated more stably, so that the charging electrode can be stably kept close to the charge receptor side. can do. Therefore, a more uniform charged electrode can be stably obtained.

【0036】請求項10に記載の発明に係る帯電装置
は、請求項9に記載の帯電装置において、 前記電極支
持手段は、前記帯電電極との接触部分に、該帯電電極の
外周面の幅方向にほぼ均等に当接されるブラシを有し、
前記電源から該ブラシを介して前記帯電電極に帯電用
の電圧が印加されることとを特徴とする帯電装置であ
る。
The charging device according to a tenth aspect of the present invention is the charging device according to the ninth aspect, wherein the electrode supporting means is provided at a portion in contact with the charging electrode in a width direction of an outer peripheral surface of the charging electrode. Has a brush that is almost evenly contacted with the
A charging voltage is applied from the power supply to the charging electrode via the brush.

【0037】本発明では、帯電電極がブラシによって支
持されるとともに、導電性のブラシを介して帯電電極に
給電されるので、ブラシが帯電電極と柔らかく接触し、
帯電電極の損傷を防止することができる。また、ブラシ
により帯電電極表面に付着した異物や汚れをかき落とす
こともでき、帯電電極の状態を良好に保つことができ
る。
In the present invention, the charging electrode is supported by the brush, and the power is supplied to the charging electrode via the conductive brush. Therefore, the brush makes soft contact with the charging electrode,
Damage to the charging electrode can be prevented. In addition, foreign matter and dirt attached to the surface of the charged electrode can be scraped off by the brush, and the state of the charged electrode can be maintained in a good condition.

【0038】請求項11に記載の発明に係る帯電装置
は、請求項1から請求項10までのいずれかに記載の帯
電装置において、 前記帯電電極が、電気抵抗値が小さ
い材料からなる内側層とこの内側層より高抵抗の表面層
とを有することを特徴とする帯電装置である。
The charging device according to the eleventh aspect of the present invention is the charging device according to any one of the first to tenth aspects, wherein the charging electrode comprises an inner layer made of a material having a small electric resistance. And a surface layer having a higher resistance than the inner layer.

【0039】このような帯電装置では、帯電電極に電圧
が印加されると、低抵抗の内側層を通って電流が流れ、
帯電電極と電荷受容体との近接位置で高抵抗の表面層を
介して放電が発生する。このため、帯電電極が振動して
給電位置から放電領域までの距離が変化しても、安定し
た放電が可能となり、帯電電位の変動を防止することが
できる。これは、低抵抗の内側層から高抵抗の表面層を
介して放電が行われることにより、コンデンサーを介挿
したのと同じような状態となり、高周波数の電流変動を
ならす効果があるためである。
In such a charging device, when a voltage is applied to the charging electrode, a current flows through the low resistance inner layer,
Discharge occurs at a position close to the charge electrode and the charge receptor via a high-resistance surface layer. For this reason, even if the charging electrode vibrates and the distance from the power supply position to the discharge area changes, stable discharge can be performed, and fluctuation of the charging potential can be prevented. This is because the discharge is performed from the low-resistance inner layer through the high-resistance surface layer, resulting in a state similar to that in which a capacitor is inserted, which has the effect of smoothing out high-frequency current fluctuations. .

【0040】請求項12に記載の発明に係る帯電装置
は、請求項1から請求項11までのいずれかに記載の帯
電装置において、 前記帯電電極は、可撓性を有するフ
イルム状部材を円筒状に形成したものであることを特徴
とする帯電装置である。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to eleventh aspects, the charging electrode comprises a flexible film-shaped member having a cylindrical shape. The charging device is characterized in that the charging device is formed in the charging device.

【0041】このような柔らかいフィルム状の帯電電極
を用いることにより、帯電電極の真直度などの外形精度
を低くすることが可能になるため、製造負荷を低減する
ことができる。また印加電圧を変化させることにより、
簡単に帯電電極と電荷受容体との距離を変えることがで
きるため、温度・湿度などの環境変化により好適に対応
できるという利点も有している。
By using such a soft film-shaped charging electrode, it is possible to reduce the external accuracy such as straightness of the charging electrode, so that the manufacturing load can be reduced. Also, by changing the applied voltage,
Since the distance between the charging electrode and the charge receptor can be easily changed, there is also an advantage that it is possible to appropriately cope with environmental changes such as temperature and humidity.

【0042】請求項13に記載の発明に係る帯電装置
は、請求項1から請求項12までのいずれかに記載の帯
電装置において、 前記帯電電極に印加される電圧が、
前記電荷受容体の表面電位をほぼ0Vとするように設定
されていることを特徴とする帯電装置である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to twelfth aspects, the voltage applied to the charging electrode is:
A charging device, wherein the surface potential of the charge acceptor is set to be approximately 0V.

【0043】請求項14に記載の発明に係る帯電装置
は、請求項1から請求項12までのいずれかに記載の帯
電装置において、 前記帯電電極は、電子写真法によっ
て像担持体上に形成されたトナー像が転写される被転写
体と近接対向するように配置され、 該帯電電極に印加
される電圧は、前記被転写体の表面電位をほぼ0Vとす
るように設定されていることを特徴とする帯電装置であ
る。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to twelfth aspects, the charging electrode is formed on the image carrier by electrophotography. And a voltage applied to the charging electrode is set so that the surface potential of the transfer object is substantially 0 V. Charging device.

【0044】上記のような帯電装置は、感光体などの電
荷受容体、又は中間転写体などの被転写体の表面電荷を
除去する除電装置として機能するものである。感光体な
どの電荷受容体を除電するものとして光除電装置がある
が、光による除電を行うと光疲労が促進され、感光体の
寿命が短くなるという欠点がある。本発明の帯電装置で
は、微小間隔での放電により除電を行うため、そのよう
な欠点を解消できる。また、電荷受容体や被転写体に性
質によって、直流電圧、又は直流と交流との重畳電圧を
適宜に設定することができ、簡単な構成で効率的に除電
することが可能である。
The above-described charging device functions as a charge removing device for removing a surface charge of a charge receiving member such as a photoreceptor or a transfer receiving member such as an intermediate transfer member. Although there is an optical charge eliminator as a charge eliminator for removing a charge acceptor such as a photoreceptor, there is a disadvantage that when the charge is removed by light, photo fatigue is promoted and the life of the photoreceptor is shortened. In the charging device of the present invention, since the charge is removed by discharging at minute intervals, such a disadvantage can be solved. Further, depending on the properties of the charge acceptor and the transfer receiving body, the DC voltage or the superimposed voltage of the DC and AC can be appropriately set, and the charge can be efficiently removed with a simple configuration.

【0045】本願に係る発明の帯電装置における帯電電
極の材料としては、半導電性を有するものであればどの
ようなものでもよく、たとえばポリエステル、ポリアミ
ド、ポリエチレン、ポリカーボネ−ト、ポリオレフィ
ン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミ
ド、PEN、PEK、PES、PPS、PFA、PVd
F、ETFE、CTFE等の樹脂、もしくはシリコーン
ゴム、EPDM、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴ
ム、アクリルゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム等の合
成ゴムにカーボンブラックや金属粉末、金属酸化物等の
導電性の粉末を混入したものを使用することができる。
また、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、E
PDMゴム等の有極性ゴムや、酸化チタン、アモルファ
スシリコン等の半導電性の無機材料を絶縁体の基体上に
薄膜もしくは厚膜蒸着して形成してもよい。ただし、有
極性ゴムなどは付着力が高く、また表面粗さも粗いた
め、低付着材料等で表面をコーティングすることによっ
て、よりいっそう均一な帯電電位を得ることができる。
また、従来の接触型では使用不可能であった、硬度は高
いが精度よく作成することができる金属円筒等を好適に
用いることも可能であり、絶縁破壊を防止するため、そ
の表面に上記の各種材料を塗布、もしくは蒸着すること
によって好適に用いることが可能である。
The material of the charging electrode in the charging device of the invention according to the present invention may be any material as long as it has semiconductivity, such as polyester, polyamide, polyethylene, polycarbonate, polyolefin, polyurethane, and polyolefin. Vinylidene chloride, polyimide, PEN, PEK, PES, PPS, PFA, PVd
Conductive powders such as carbon black, metal powder, and metal oxide are added to resins such as F, ETFE, and CTFE, or synthetic rubbers such as silicone rubber, EPDM, ethylene propylene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, urethane rubber, and nitrile rubber. Mixed ones can be used.
Also, epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, E
A polar rubber such as PDM rubber or a semiconductive inorganic material such as titanium oxide or amorphous silicon may be formed by depositing a thin film or a thick film on an insulating substrate. However, since a polar rubber or the like has a high adhesive force and a rough surface, a more uniform charging potential can be obtained by coating the surface with a low-adhesion material or the like.
In addition, it is also possible to suitably use a metal cylinder or the like that cannot be used in the conventional contact type but can be produced with high hardness but with high accuracy, and to prevent dielectric breakdown, Various materials can be suitably used by coating or vapor deposition.

【0046】このとき、好ましい体積抵抗率となるよう
に導電性粒子の混入量を調整する必要があり、102 Ω
・cm以下では火花放電が発生しやすく、1011Ω・c
m以上ではドット状の帯電不良を起こしやすいため、1
3 Ω・cm〜1010Ω・cmの範囲で使用するのが望
ましい。特に、104 Ω・cm〜107 Ω・cmでは、
帯電装置に印加する帯電電圧を比較的低く設定すること
が可能であるうえ、プロセススピードが150mm/s
ec以上の高速機で使用する場合には、電位変動を小さ
く抑えることが可能になるため、最も好ましい。
[0046] At this time, it is necessary to adjust the mixing amount of the conductive particles such that the preferred volume resistivity, 10 2 Omega
· Spark discharge easily occurs in cm or less, 10 11 Ω · c
m or more tends to cause dot-like charging failure,
It is desirable to use in the range of 0 3 Ω · cm to 10 10 Ω · cm. In particular, at 10 4 Ω · cm to 10 7 Ω · cm,
The charging voltage applied to the charging device can be set relatively low, and the process speed can be set to 150 mm / s.
When used in a high-speed machine of ec or more, it is most preferable because potential fluctuation can be suppressed.

【0047】帯電電極に印加する帯電電圧は、直流電
圧、あるいは直流電圧に帯電開始電圧の2倍以上の交流
電圧を重畳した電圧でもいずれでも良い。しかし、直流
電圧に交流電圧を重畳した電圧では、電荷受容体および
帯電装置表面の表面エネルギーを上昇させ、さらには電
荷受容体に対して悪影響を及ぼすことから、直流電圧を
用いることが望ましい。
The charging voltage applied to the charging electrode may be a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage that is twice or more the charging start voltage on the DC voltage. However, a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage increases the surface energy of the surface of the charge acceptor and the charging device, and further has a bad influence on the charge acceptor. Therefore, it is desirable to use a DC voltage.

【0048】帯電電極は円筒状であり、その厚さとして
は、10μm〜1mm程度のものが好適に用いられる。
最適な厚さは、上述のバインダー材料として何を選択す
るかや、静電吸引力による回転が停止してしまう条件
(主として重さ)などによって異なるが、一般的には薄
い程よいといえる。しかし、あまり薄すぎると製造負荷
が大きくなったり、耐久性が低下してしまうため、厚さ
のおおよその目安としては、真直度や同軸度とヤング率
を組み合わせて、その指標にするとよい。本発明によれ
ば、ヤング率が500[kg/cm2 ]〜10000
[kg/cm2 ]となるように成形された柔らかい電極
では、真直度は2mm以下であれば好適に用いることが
できる。ヤング率が10000[kg/cm2 ]以上の
比較的硬い電極では、要求される帯電均一性や電荷受容
体の真直度によっても異なるが、真直度は1mm以下、
好ましくは0.5mm以下にするとよい。ただし、ヤン
グ率は、同じ材料の場合、厚さを変えても一定の物理量
であるが、実際の硬度という観点では、同じ材料の場
合、薄いほど柔らかくなる。したがって、上記の目安を
参考に、ヤング率が大きい場合には薄くすることによっ
て柔軟性を引き出すことができ、ヤング率が小さい場合
には、厚くすることによって耐久性を向上させることが
できる。
The charging electrode is cylindrical and has a thickness of about 10 μm to 1 mm.
The optimum thickness varies depending on what is selected as the above-mentioned binder material and the condition (mainly the weight) at which rotation due to electrostatic attraction stops, and the like, but it can be generally said that the thinner the better. However, if the thickness is too small, the manufacturing load increases or the durability deteriorates. Therefore, as an approximate guide of the thickness, a combination of straightness, coaxiality, and Young's modulus may be used as an index. According to the present invention, the Young's modulus is 500 [kg / cm 2 ] to 10,000.
In the case of a soft electrode formed to be [kg / cm 2 ], the straightness can be suitably used as long as the straightness is 2 mm or less. For a relatively hard electrode having a Young's modulus of 10,000 [kg / cm 2 ] or more, the straightness is 1 mm or less, although it depends on the required charge uniformity and the straightness of the charge receptor.
Preferably, it is set to 0.5 mm or less. However, in the case of the same material, the Young's modulus is a constant physical quantity even when the thickness is changed. However, from the viewpoint of actual hardness, the thinner the material, the softer the material. Therefore, by referring to the above-mentioned standard, when the Young's modulus is large, the flexibility can be obtained by reducing the thickness, and when the Young's modulus is small, the durability can be improved by increasing the thickness.

【0049】帯電電極に帯電電圧を供給する方法として
は、後述するように、帯電電極内に保持されている支持
部材を用いることも可能であり、またそれとは別に、帯
電電極外周面に接触するように給電電極を設けてもよ
い。帯電電極に帯電電圧を供給する給電電極の材料とし
ては、導電性を有するものであればどのようなものでも
よく、たとえばポリエステル、ポリアミド、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタ
ン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、PEN、PE
K、PES、PPS、PFA、PVdF、ETFE、C
TFE等の樹脂、もしくはシリコーンゴム、エチレンプ
ロピレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴ
ム、ニトリルゴム等の合成ゴムにカーボンブラックや金
属粉末等の導電性の粉末を混入したものを使用すること
ができる。また、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレ
ンゴム、EPDMゴム等の有極性ゴムや、アモルファス
シリコン等の半導電性の無機材料を絶縁体の基体上に薄
膜もしくは厚膜蒸着して形成してもよい。ただし、有極
性ゴムなどは付着力が高いため、低付着材料等で表面を
コーティングするといった工夫が必要である。さらに、
上記のような高分子材料に限ったものではなく、例えば
SUS、アルミニウム、黄銅等の金属、水、アルコー
ル、液体金属等の導電性液体等も使用することができ
る。ただし、導電性液体を使用する場合は、液体が帯電
電極等に付着・飛散したり、蒸発するのを防止するため
の機構が必要である。
As a method of supplying a charging voltage to the charging electrode, a supporting member held in the charging electrode can be used as described later. A power supply electrode may be provided as described above. The material of the power supply electrode for supplying a charging voltage to the charging electrode may be any material having conductivity, such as polyester, polyamide, polyethylene, polycarbonate, polyolefin, polyurethane, polyvinylidene fluoride, polyimide, and PEN. , PE
K, PES, PPS, PFA, PVdF, ETFE, C
Resin such as TFE or synthetic rubber such as silicone rubber, ethylene propylene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, urethane rubber, nitrile rubber or the like mixed with conductive powder such as carbon black or metal powder can be used. Further, a polar rubber such as epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, EPDM rubber, or a semiconductive inorganic material such as amorphous silicon may be formed by vapor-depositing a thin film or a thick film on an insulating substrate. However, since a polar rubber or the like has a high adhesive force, it is necessary to devise a method of coating the surface with a low-adhesion material or the like. further,
The material is not limited to the above-mentioned polymer materials, and for example, metals such as SUS, aluminum and brass, and conductive liquids such as water, alcohol, and liquid metal can also be used. However, when a conductive liquid is used, a mechanism for preventing the liquid from adhering to and scattering on the charged electrode and the like and evaporating is required.

【0050】給電電極の形状は、帯電電極表面もしくは
裏面に接触することが可能であればどのような形状でも
よく、たとえば、スポンジ、繊維、フェルト、ゴム、不
織布、フォーム、ブラシ、ウエブ、ブレード、パドル、
ゲル、樹脂、金属などからなるブロック体やロール等の
回転体、もしくは往復運動をする刷毛状の部材などが好
適に用いられる。ただし、帯電装置の形状によっては、
静電吸引力による回転力を損なわないよう、接触部の圧
力が小さいほうが望ましい場合があり、ブラシ、フェル
ト、不織布、スポンジ、ロールなどが好適に用いられ
る。
The shape of the power supply electrode may be any shape as long as it can come into contact with the front surface or the back surface of the charging electrode. paddle,
A rotating body such as a block or a roll made of gel, resin, metal, or the like, or a brush-like member that reciprocates is preferably used. However, depending on the shape of the charging device,
In some cases, it is desirable that the pressure at the contact portion be small so as not to impair the rotational force due to the electrostatic attraction force. A brush, felt, nonwoven fabric, sponge, roll, or the like is preferably used.

【0051】給電電極の抵抗値としては、基本的には帯
電電極の抵抗値よりも小さければ十分にその機能を果た
すことができる。しかし、環境変化や経時変化による抵
抗値の変動を考慮すると抵抗値はできるだけ小さいほう
が、より安定した給電を行うことができる。本実験では
103 Ω・cm以下に調整すると、最も安定した結果が
得られているが、特にこの範囲に限られるものではな
い。
Basically, if the resistance value of the power supply electrode is smaller than the resistance value of the charging electrode, the function can be sufficiently performed. However, considering the fluctuation of the resistance value due to the environmental change and the aging change, the smaller the resistance value is, the more stable power supply can be performed. In this experiment, the most stable result was obtained by adjusting the value to 10 3 Ω · cm or less, but the present invention is not particularly limited to this range.

【0052】本発明による帯電装置が組み込まれる画像
形成装置としては、従来の感光体(被帯電体)のクリー
ニング装置が備えられている白黒、カラー複写機、プリ
ンタなどが好適である。また、クリーニング装置が備え
られていないクリーナレスの画像形成装置、もしくは、
疑似的なクリーニング装置が備えられている場合におい
ても好適に用いることが可能である。さらに、トナー像
を感光体上に次々に重ね合わせ、最後に一括して紙に転
写するIOIプロセスの帯電装置および除電装置(感光
体上のトナーの帯電/除電も含む)としても十分に使用
することができる。
As an image forming apparatus in which the charging device according to the present invention is incorporated, a black-and-white, color copying machine, printer, or the like provided with a conventional photoconductor (charging target) cleaning device is suitable. Also, a cleanerless image forming apparatus without a cleaning device, or
Even when a pseudo cleaning device is provided, it can be suitably used. Furthermore, the toner image is sufficiently used as a charging device and a discharging device (including charging / discharging of the toner on the photoconductor) in the IOI process in which the toner images are successively superimposed on the photoconductor and finally transferred collectively to paper. be able to.

【0053】[0053]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施の形態を
図に基づいて説明する。図1は、請求項1に記載される
発明の一実施形態である帯電装置を示す概略構成図であ
り、図1(a)は断面図、図1(b)は側面図である。
以下、第1の実施形態と称する。この帯電装置10は、
一定方向に移動可能な電荷受容体1との対向位置に支持
されており、半導電性の薄肉状部材を無端移動可能な周
面を有するように円筒状に形成した帯電電極2と、この
帯電電極2内に挿入され、帯電電極2を電荷受容体1と
長手方向にほぼ等しい距離をおいて近接させるように支
持する円筒状の電極支持部材3とを有している。さら
に、上記電極支持部材3は電源4と接続されていて、該
電極支持部材を介して帯電電極2に帯電用の電圧を印加
するようになっている。
Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a side view.
Hereinafter, this is referred to as a first embodiment. This charging device 10
A charging electrode 2 which is supported at a position facing a charge receptor 1 movable in a certain direction, and which is formed in a cylindrical shape with a semiconductive thin member having a peripheral surface which can move endlessly; A cylindrical electrode support member that is inserted into the electrode and supports the charging electrode so as to be close to the charge receptor at a substantially equal distance in the longitudinal direction; Further, the electrode support member 3 is connected to a power supply 4 so that a charging voltage is applied to the charging electrode 2 via the electrode support member.

【0054】上記電荷受容体1は、例えば円筒状の導体
基板1a上に光導電性層1bが積層された構成のもので
あり、該導体基板1aは電気的に接地されている。そし
て、帯電電極2との接触部近傍の微小空隙で放電が生じ
ることによって、電荷受容体1の表面が帯電されるよう
になっている。
The charge acceptor 1 has, for example, a structure in which a photoconductive layer 1b is laminated on a cylindrical conductive substrate 1a, and the conductive substrate 1a is electrically grounded. Then, a discharge is generated in a minute gap near the contact portion with the charging electrode 2, so that the surface of the charge receptor 1 is charged.

【0055】上記帯電電極2は、フイルム状部材の周長
が電極支持部材3の周長よりも大きく形成されており、
電圧を印加していない時には、自重によって多少変形す
るものの、ほぼ真円に近い形状になっている。しかし、
図2(a)に示すように、帯電電極2に電圧が印加され
ると、帯電電極2と電極支持部材3との間に静電気力が
発生し、図2(b)に示すように電荷受容体1の方にや
や引っ張られるような形状になる。この静電吸引力によ
って帯電電極2は、常に電荷受容体1に近づこうとする
力を与えられるため、電荷受容体1の回転に従動して回
転するようになる。この帯電電極2の動作については後
述するが、柔らかい帯電電極を用いるほどこの撓みは大
きくなり、硬度が高い金属薄肉円筒などではほとんど変
形しない。しかし、静電吸引力は、電荷受容体1と帯電
電極2との距離に依存する物理量であるため、帯電電極
2の硬度によってその距離を適切に調節することによ
り、どのような電極でも安定して回転することが可能に
なる。
The charging electrode 2 is formed such that the peripheral length of the film-shaped member is larger than the peripheral length of the electrode supporting member 3.
When no voltage is applied, the shape is slightly close to a perfect circle, though it is slightly deformed by its own weight. But,
As shown in FIG. 2A, when a voltage is applied to the charging electrode 2, an electrostatic force is generated between the charging electrode 2 and the electrode support member 3, and as shown in FIG. The shape is such that it is slightly pulled toward the body 1. The charging electrode 2 is always given a force to approach the charge receptor 1 by the electrostatic attraction force, and thus rotates following the rotation of the charge receptor 1. Although the operation of the charging electrode 2 will be described later, the more the softer charging electrode is used, the greater the deflection, and hardly deforms in a thin metal cylinder having high hardness. However, since the electrostatic attraction force is a physical quantity depending on the distance between the charge receptor 1 and the charging electrode 2, any electrode can be stabilized by appropriately adjusting the distance according to the hardness of the charging electrode 2. It becomes possible to rotate.

【0056】この帯電電極2を構成する円筒状部材とし
ては、厚さが30〜200μm程度の金属円筒状に前述
の半導電性材料を塗布した半導電性の部材が用いられて
いる。この円筒状部材は、例えばポリエステル、ポリア
ミド、ポリエチレン、ポリカーボネイト、ポリオレフィ
ン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデンなどのフイル
ム中にカーボンブラックなどの導電性粒子を混入するこ
とにより形成されており、好ましい体積抵抗率となるよ
うに導電性粒子の混入量が調整されている。このとき、
体積抵抗率が102 Ω・cm以下では火花放電が発生し
易く、1011Ω・cm以上ではドット状の帯電不良を起
こし易いため、103 〜1010Ω・cmの範囲で使用す
るのが望ましい。特に103 〜107 Ω・cmでは、使
用する帯電電圧を比較的低く設定することが可能とな
り、消費電力を節約できる点でも好ましい。
As the cylindrical member constituting the charging electrode 2, a semiconductive member obtained by applying the above-described semiconductive material to a metal cylinder having a thickness of about 30 to 200 μm is used. This cylindrical member is formed, for example, by mixing conductive particles such as carbon black in a film such as polyester, polyamide, polyethylene, polycarbonate, polyolefin, polyurethane, and polyvinylidene fluoride, and has a preferable volume resistivity. Thus, the mixing amount of the conductive particles is adjusted. At this time,
Tends spark discharge occurs in the following 10 2 Ω · cm volume resistivity, for prone to dot-like charge failure is 10 11 Ω · cm or more, for use in the range of 10 3 ~10 10 Ω · cm desirable. In particular, in the case of 10 3 to 10 7 Ω · cm, the charging voltage to be used can be set relatively low, which is preferable in that power consumption can be saved.

【0057】上記電極支持部材3は、帯電電極2への給
電を兼ねるため周面が導電性材料で形成されており、例
えばアルミニウム、SUSなどの金属、或は体積抵抗率
が帯電電極2の体積抵抗率以下になるように形成された
導電性高分子材料、例えばポリエステル、ポリアミド、
ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポ
リウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、PE
N、PEK、PES、PPS、PFA、PVdF、ET
FE、CTFE等の樹脂、もしくはシリコーンゴム、エ
チレンプロピレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウ
レタンゴム、ニトリルゴム等の合成ゴムにカーボンブラ
ックや金属粉末等の導電性の粉末を混入したものを使用
することができる。また、エピクロルヒドリンゴム、ク
ロロプレンゴム、EPDMゴム等の有極性ゴムや、アモ
ルファスシリコン等の半導電性の無機材料を絶縁体の基
体上に薄膜もしくは厚膜蒸着して形成してもよい。この
電極支持部材3は、図1(b)に示すように帯電電極2
の長手方向における全長より若干長く設けられており、
回転しないように帯電装置内で固定支持されている。
The peripheral surface of the electrode support member 3 is formed of a conductive material so as to also supply power to the charging electrode 2. For example, a metal such as aluminum or SUS, or the volume resistivity of the charging electrode 2 A conductive polymer material formed to have a resistivity or less, for example, polyester, polyamide,
Polyethylene, polycarbonate, polyolefin, polyurethane, polyvinylidene fluoride, polyimide, PE
N, PEK, PES, PPS, PFA, PVdF, ET
It is possible to use resin such as FE or CTFE or synthetic rubber such as silicone rubber, ethylene propylene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, urethane rubber, nitrile rubber mixed with conductive powder such as carbon black or metal powder. it can. Further, a polar rubber such as epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, EPDM rubber, or a semiconductive inorganic material such as amorphous silicon may be formed by vapor-depositing a thin film or a thick film on an insulating substrate. As shown in FIG. 1B, the electrode support member 3
Is provided slightly longer than the total length in the longitudinal direction,
It is fixed and supported in the charging device so as not to rotate.

【0058】上記電源4は、電荷受容体1の帯電工程で
帯電電極2に直流電圧を印加できるものである。また、
図中の点線で示すように、直流に交流を重畳した電圧を
印加するように設定してもよい。この電源4の印加電圧
については後述する。
The power supply 4 can apply a DC voltage to the charging electrode 2 in the charging step of the charge receptor 1. Also,
As shown by a dotted line in the figure, a setting may be made so that a voltage obtained by superimposing an alternating current on a direct current is applied. The applied voltage of the power supply 4 will be described later.

【0059】このような帯電装置では、電源4から導電
性の電極支持部材3を介して帯電電極2に所定の電圧が
印加されると、図3に示すように帯電電極2は電極支持
部材3との間に発生する静電気力によって電極支持部材
3の側に引き寄せられる。この帯電電極2は電荷受容体
1との間に発生する静電気力によって、電荷受容体1が
一定方向に移動するのに従動して回転する。このとき、
帯電電極2は電極支持部材3に支持されながら、長手方
向にほぼ一定の静電吸引力を受けるため、電荷受容体1
との近接点近傍でその移動方向に若干膨らんだような形
状となる。帯電電極2には電源4から所定の電圧が印加
されており、帯電電極2と電荷受容体1との近接部近傍
の微小間隙で放電が生じ、空気のイオン化が発生する。
電極支持部材3に電源4の負極性側が接続されている
と、マイナスのイオン又は電子が電荷受容体1側に流れ
てこれを帯電し、プラスのイオンは帯電電極2側へ到達
して中和される。
In such a charging device, when a predetermined voltage is applied to the charging electrode 2 from the power supply 4 via the conductive electrode supporting member 3, as shown in FIG. And is attracted to the electrode support member 3 side by the electrostatic force generated between them. The charging electrode 2 is rotated by the electrostatic force generated between the charging electrode 2 and the charge receptor 1 as the charge receptor 1 moves in a certain direction. At this time,
Since the charging electrode 2 receives a substantially constant electrostatic attraction force in the longitudinal direction while being supported by the electrode support member 3, the charge receptor 1
In the vicinity of a point close to the above, a shape slightly swelled in the moving direction is obtained. A predetermined voltage is applied from the power supply 4 to the charging electrode 2, and a discharge occurs in a minute gap near the vicinity of the charging electrode 2 and the charge receptor 1, thereby causing ionization of air.
When the negative side of the power supply 4 is connected to the electrode support member 3, negative ions or electrons flow to the charge acceptor 1 side to charge it, and positive ions reach the charge electrode 2 side to neutralize. Is done.

【0060】このように上記帯電装置では、帯電電極と
電荷受容体との間で均一な微小空隙が得られ、安定した
帯電が行われる。また、図3に示すように静電気力によ
って帯電電極2が電荷受容体1と近接する静電吸引力作
用領域が増加し、適切な間隙を保持した放電領域が広が
るため、充分な帯電電位を得ることができる。さらに、
帯電電極2に半導電性部材を用いたことにより、空隙の
どの部分に対しても過大な電流が流れるのを防止するこ
とができ、電荷受容体1に対して均一な帯電が可能とな
る。なお、図3では、静電吸引力の作用を説明するた
め、帯電電極2が大きく撓んでいるように示されている
が、この撓み量は帯電電極2の硬度によって異なり、本
実施形態の金属薄肉円筒では、ほとんど撓まないことは
明らかである。
As described above, in the above-described charging device, uniform fine voids are obtained between the charging electrode and the charge receptor, and stable charging is performed. Further, as shown in FIG. 3, the electrostatic attraction area where the charging electrode 2 comes close to the charge receptor 1 increases due to the electrostatic force, and the discharge area holding an appropriate gap expands, so that a sufficient charging potential is obtained. be able to. further,
By using a semiconductive member for the charging electrode 2, it is possible to prevent an excessive current from flowing to any part of the gap, and it is possible to uniformly charge the charge receptor 1. In FIG. 3, the charging electrode 2 is shown to be largely bent in order to explain the action of the electrostatic attraction force. However, the amount of bending varies depending on the hardness of the charging electrode 2, Obviously, a thin cylinder hardly bends.

【0061】次に図4に示すような帯電試験装置を用い
て上記帯電装置の帯電テストを実施した結果を示す。こ
の帯電試験装置は、電荷受容体1の周囲に、電荷受容体
1表面の電位を検知する表面電位センサー11と、表面
を除電する除電ランプ13とを有し、該表面電位センサ
ー11に表面電位計12が接続されている。電荷受容体
1の回転方向における表面電位センサー11の上流側に
は本実施形態の帯電装置10が配置され、帯電電極2が
電荷受容体1の表面に近接するように支持されている。
電極支持部材3には直流電源14が接続され、直流の帯
電電圧が印加されるようになっている。この直流電源1
4は電圧を任意に変えることができるものであり、これ
に伴って変化する電荷受容体1の表面電位を表面電位計
12で測定するようになっている。
Next, the results of carrying out a charging test of the charging device using a charging test device as shown in FIG. 4 will be described. This charging test apparatus has a surface potential sensor 11 for detecting the potential of the surface of the charge receptor 1 and a charge removing lamp 13 for removing the surface around the charge receptor 1. A total of 12 are connected. The charging device 10 of the present embodiment is arranged on the upstream side of the surface potential sensor 11 in the rotation direction of the charge receptor 1, and the charging electrode 2 is supported so as to be close to the surface of the charge receptor 1.
A DC power supply 14 is connected to the electrode support member 3 so that a DC charging voltage is applied. This DC power supply 1
Reference numeral 4 denotes a device that can arbitrarily change the voltage. The surface potential of the charge receptor 1 that changes with the voltage is measured by a surface voltmeter 12.

【0062】上記帯電電極2には、ポリフッ化ビニリデ
ン系塗料およびアクリル系塗料を用いて、体積抵抗率が
それぞれ105 Ω・cm、107 Ω・cmとなるように
形成したものを厚さ100μmの中空薄肉円筒状SUS
にディッピング処理したものと、厚さ1mmの中空薄肉
円筒状ガラス上にa−Siを蒸着して同様の体積抵抗率
になるように形成したものを使用した。この帯電電極2
の径は12.5mmとし、電極支持部材3として、Φ1
0のアルミ柱を用いた。
The above-mentioned charged electrode 2 was formed by using a polyvinylidene fluoride paint and an acrylic paint so as to have a volume resistivity of 10 5 Ω · cm and 10 7 Ω · cm, respectively, to a thickness of 100 μm. Hollow thin cylindrical SUS
And one formed by vapor-depositing a-Si on a hollow thin cylindrical glass having a thickness of 1 mm so as to have the same volume resistivity. This charged electrode 2
Is 12.5 mm, and Φ1
0 aluminum column was used.

【0063】図5は、上記帯電試験装置を用いた帯電テ
ストにおいて、帯電電極2に直流電圧を印加した際の印
加電圧と電荷受容体1の表面電位との関係を示したもの
である。この図において、直流電源14から0〜−20
00Vの直流電圧を印加したところ、電荷受容体1の表
面電位は約−1000Vの印加電圧から上昇し始め、−
2000Vの印加電圧で約−1000Vに達することが
確認された。この間、帯電装置10による異常放電の発
生はなかった。また、帯電電極2の材質や寸法、又は電
極支持部材3の寸法などの組み合わせについては、上記
すべての場合において良好な結果を得た。
FIG. 5 shows the relationship between the applied voltage when a DC voltage is applied to the charging electrode 2 and the surface potential of the charge receptor 1 in the charging test using the charging test apparatus. In this figure, 0 to -20
When a DC voltage of 00 V was applied, the surface potential of the charge receptor 1 started to increase from an applied voltage of about -1000 V,
It was confirmed that the applied voltage of 2000 V reached about -1000 V. During this time, no abnormal discharge was caused by the charging device 10. Also, with respect to the combination of the material and dimensions of the charging electrode 2 or the dimensions of the electrode support member 3, good results were obtained in all of the above cases.

【0064】また、電荷受容体1が回転している時の帯
電装置2の回転速度を測定したところ、図6に示すよう
に印加電圧を上昇していくと、約−300Vで帯電電極
2は電荷受容体1に従動して回転し始め、約−500V
までは回転が不安定となり、静止と回転とを不規則に繰
り返した。さらに印加電圧を上昇すると、−800V付
近から安定して回転し始め、その後は一定速度の良好な
回転が得られた。すなわち、適切な印加電圧を設定する
と、電荷受容体1との静電気力によって回転が安定化
し、均一な帯電が行われることが確認された。なお、上
記テストにおいて、帯電電極の回転速度は電荷受容体1
0回転分の平均値により求めた。このような帯電装置で
は、帯電電極2を回転させるための特別な機構が必要な
いため、装置の小型化が可能となるという利点がある。
When the rotation speed of the charging device 2 when the charge receptor 1 was rotating was measured, as shown in FIG. It starts to rotate following the charge receiver 1 and reaches about -500 V
Until then, the rotation became unstable, and the stationary and the rotation were repeated irregularly. When the applied voltage was further increased, rotation started stably at around -800 V, and thereafter, good rotation at a constant speed was obtained. That is, it was confirmed that when an appropriate applied voltage was set, the rotation was stabilized by the electrostatic force with the charge acceptor 1 and uniform charging was performed. In the above test, the rotation speed of the charging electrode was set to 1
It was determined from the average value of 0 rotations. Since such a charging device does not require a special mechanism for rotating the charging electrode 2, there is an advantage that the device can be downsized.

【0065】さらに、一般的に知られるパッシェンの式
で示されているように、放電開始電圧は空隙長さの関数
であり、空隙長さが大きいほど放電開始電圧は高くな
る。この関係を示したものを図7に示す。例えば、帯電
電極2が電荷受容体1に接触している場合の放電開始電
圧は約−600Vであるが、空隙長さ0.1mmの場合
には、放電開始電圧は約−1000Vである。したがっ
て、同じ印加電圧で放電させた場合、帯電電極2が電荷
受容体1から離れるほど帯電電位は低くなる。したがっ
て、印加電圧の低電圧化という観点からは、なるべく近
接配置したほうが良いといえる。本実施形態では、図5
に示されるように、帯電開始電圧が−1000Vである
ため、図7より、帯電電極2と電荷受容体1との空隙は
約0.1mmであるといえる。この空隙は、特にこの距
離に限定されるものではなく、実験では約2mm離間し
た場合においてもほぼ同等の帯電均一性が得られること
が確認されている。
Further, as shown by the generally known Paschen equation, the firing voltage is a function of the gap length, and the larger the gap length, the higher the firing voltage. FIG. 7 shows this relationship. For example, the discharge starting voltage when the charging electrode 2 is in contact with the charge receptor 1 is about -600 V, but when the gap length is 0.1 mm, the discharge starting voltage is about -1000 V. Therefore, when discharging is performed at the same applied voltage, the further the charging electrode 2 is away from the charge receptor 1, the lower the charging potential. Therefore, from the viewpoint of reducing the applied voltage, it can be said that it is better to arrange them as close as possible. In the present embodiment, FIG.
As shown in FIG. 7, since the charging start voltage is -1000 V, it can be said from FIG. 7 that the gap between the charging electrode 2 and the charge receptor 1 is about 0.1 mm. The gap is not particularly limited to this distance, and it has been confirmed in experiments that even when the gap is about 2 mm, substantially the same charge uniformity can be obtained.

【0066】図8は、上記帯電装置10が適用される画
像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置
は、一様帯電後に像光を照射することによって潜像が形
成される感光体(電荷受容体)20を備え、この感光体
20の周囲に、感光体20表面を帯電させる本実施形態
の帯電装置10のほか、露光装置21、現像装置22、
転写ローラ25、クリーニング装置27、及び除電ラン
プ28を有している。さらに装置内には、用紙24を収
容する用紙カセット23、トナー像を定着する定着装置
26等を有している。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus to which the charging device 10 is applied. The image forming apparatus includes a photoreceptor (charge acceptor) 20 on which a latent image is formed by irradiating an image light after uniform charging, and a book for charging the surface of the photoreceptor 20 around the photoreceptor 20. In addition to the charging device 10 of the embodiment, an exposure device 21, a developing device 22,
It has a transfer roller 25, a cleaning device 27, and a charge removing lamp 28. The apparatus further includes a paper cassette 23 for storing paper 24, a fixing device 26 for fixing a toner image, and the like.

【0067】このような画像形成装置では、帯電装置1
0により感光体20が所定の電位に帯電された後、露光
装置21により画像情報に対応したレーザー光が照射さ
れ、感光体20の表面に静電潜像が形成される。この静
電潜像は現像装置22により現像され、トナーの付着に
よる可視像が形成される。さらに、用紙カセット23か
ら用紙24がペーパーガイド29に沿って感光体20と
転写ローラ25との間に搬送され、転写ローラ25によ
りトナー像が用紙24上に転写される。転写されたトナ
ー像は定着装置26で定着され、1枚の複写画像が形成
される。一方、感光体20の回転にともない、感光体2
0上に残留したトナーはクリーニング装置27で清掃さ
れ、除電ランプ28により感光体20表面が除電された
後、再び帯電装置10による帯電工程に入る。なお、上
記工程において帯電装置10へ印加される電圧には、−
1400Vの直流電圧、又は−400Vの直流成分にピ
ーク間電圧2100Vの交流成分を重畳した電圧が設定
され、これにより電荷受容体1の帯電電位は約−400
Vとなる。このような画像形成装置を用いてプリント像
を形成し、帯電装置10の信頼性テストを行ったとこ
ろ、帯電電位が均一で、図9(a)に示すように画質欠
陥のない良好な画像が得られることが確認された。
In such an image forming apparatus, the charging device 1
After the photosensitive member 20 is charged to a predetermined potential by 0, a laser beam corresponding to the image information is irradiated by the exposure device 21 to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member 20. This electrostatic latent image is developed by the developing device 22 to form a visible image due to toner adhesion. Further, the paper 24 is transported from the paper cassette 23 along the paper guide 29 between the photoconductor 20 and the transfer roller 25, and the transfer roller 25 transfers the toner image onto the paper 24. The transferred toner image is fixed by the fixing device 26 to form one copy image. On the other hand, as the photosensitive member 20 rotates, the photosensitive member 2
The toner remaining on the surface of the photoconductor 20 is cleaned by the cleaning device 27, and after the surface of the photoconductor 20 is neutralized by the neutralization lamp 28, the charging process by the charging device 10 is started again. Note that the voltage applied to the charging device 10 in the above-described process includes-
A DC voltage of 1400 V or a voltage in which an AC component of a peak-to-peak voltage of 2100 V is superimposed on a DC component of -400 V is set, whereby the charge potential of the charge receptor 1 becomes approximately -400.
V. A print image was formed using such an image forming apparatus, and a reliability test of the charging device 10 was performed. As a result, a good image having a uniform charging potential and no image quality defects was obtained as shown in FIG. It was confirmed that it could be obtained.

【0068】次に、電荷受容体1と帯電装置10との位
置関係が帯電特性に与える影響について調べるため、図
10に示すように電荷受容体1の周囲の4ケ所に位置を
変えて帯電装置10を設置し、それぞれについて上記と
同様の帯電テスト及び複写テストを実施した。その結
果、(b)又は(d)のように電荷受容体1の側方に配
置した場合や、(c)のように下方に配置した場合に
は、帯電電極2の回転が不安定となった。特に(c)の
位置では給電不良が顕著となり、図9(b)に示すよう
に横黒線が帯電電極2の周長の間隔で発生した。一方、
図10(a)のように上方に配置した場合には、給電が
安定化し、帯電電極2の回転も安定するため、画質欠陥
のない良好な画像が得られた。
Next, in order to examine the influence of the positional relationship between the charge receptor 1 and the charging device 10 on the charging characteristics, the charging device was changed to four positions around the charge receptor 1 as shown in FIG. 10 were installed, and the same charging test and copying test as described above were performed for each of them. As a result, the rotation of the charging electrode 2 becomes unstable when it is arranged on the side of the charge receptor 1 as in (b) or (d), or when it is arranged below as in (c). Was. Particularly at the position (c), the power supply failure became remarkable, and horizontal black lines were generated at intervals of the circumference of the charging electrode 2 as shown in FIG. on the other hand,
In the case of the arrangement above as shown in FIG. 10A, the power supply is stabilized and the rotation of the charging electrode 2 is also stabilized, so that a good image without image quality defects was obtained.

【0069】上記帯電装置10は、上記図8に示すよう
な画像形成装置において適用されるが、例えば帯電装置
をトナーカートリッジ等と一体化し、画像形成装置に着
脱可能に支持されるようにしてもよい。これにより、使
用済のカートリッジを回収し、工場で帯電電極2のみを
交換すれば帯電装置の再使用が可能であり、リサイクル
のために有効であるとともに、低コスト化を実現でき
る。
The charging device 10 is applied to an image forming apparatus as shown in FIG. 8. For example, the charging device may be integrated with a toner cartridge or the like, and may be detachably supported by the image forming device. Good. Thus, if the used cartridge is collected and only the charging electrode 2 is replaced at the factory, the charging device can be reused, which is effective for recycling and can reduce the cost.

【0070】さらに、上記帯電装置10は、図11に示
すように、クリーニング装置を用いないクリーナレス画
像形成装置においても同様に適用することができる。こ
の画像形成装置のプロセスは、前述の図8とほとんど同
じであるが、電荷受容体30上に残留した未転写トナー
はそのまま帯電装置10を通過し、現像装置32で回収
される。もしくは、転写装置35によって100%に近
い転写を行うことにより、未転写トナーを極力少なくし
ている。このような画像形成装置では、異物付着という
観点から、本実施形態に示される帯電装置のように、感
光体30に非接触に配置されるものが最も適しており、
本発明を適用することにより、従来はスコロトロンで行
われていた帯電装置に比べ、低コスト、オゾンレス、小
型、低電圧など、非常にメリットが大きいといえる。
Further, as shown in FIG. 11, the charging device 10 can be similarly applied to a cleanerless image forming apparatus which does not use a cleaning device. The process of this image forming apparatus is almost the same as that of FIG. 8 described above, but the untransferred toner remaining on the charge receptor 30 passes through the charging device 10 as it is, and is collected by the developing device 32. Alternatively, the transfer device 35 performs transfer close to 100%, thereby reducing untransferred toner as much as possible. In such an image forming apparatus, from the viewpoint of adhesion of foreign matter, an apparatus that is arranged in non-contact with the photoconductor 30 as the charging apparatus described in the present embodiment is most suitable.
By applying the present invention, it can be said that the merits such as low cost, ozone-less, small size, and low voltage are significantly higher than those of the charging device conventionally performed by the scorotron.

【0071】図12は、請求項2に記載の発明の一実施
形態である帯電装置を示す概略構成図であり、図12
(a)は断面図、図12(b)は側面図である。この帯
電装置は、上記図1に示す帯電装置10に加えて、電極
支持部材43の上方に所定の間隔をおいて支持される回
転安定化部材45を有している。この回転安定化部材4
5は、長手方向(電荷受容体の進行方向とほぼ直角の方
向)にほぼ均等な矩形断面を有するものであり、帯電電
極42の外周面と当接して該帯電電極42を電荷受容体
側へ軽く押圧するようになっている。この回転安定化部
材45を形成する材料としては柔らかいものや平滑性が
高いもの、表面エネルギーが小さいものなどが望まし
く、例えばポリエチレン、ポリウレタン、シリコーンな
どを発砲させたスポンジが用いられる。この他、フェル
ト、ブラシ、フォーム、不織布等の弾性材料からなるも
のが好適に用いられるが特にこれに限ったものではな
い。たとえば、ゴム、ゲル、ブレード、パドル、樹脂、
金属などからなるブロック体やロール等の回転体、往復
運動する部材なども好適に用いられる。ブラシの材料と
しては、例えばレーヨン、アクリル、ナイロン、ポリプ
ロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの高分子材
料が挙げられる。これらの材料からなる回転安定化部材
45は、帯電電極42を電極支持部材43に強く押し当
てないように、且つ帯電電極42の外周面と当接するよ
うな位置に支持される。なお、この帯電装置の他の構成
は上記図1に示す帯電装置と同じである。
FIG. 12 is a schematic structural view showing a charging device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12A is a cross-sectional view, and FIG. 12B is a side view. This charging device includes a rotation stabilizing member 45 supported above the electrode support member 43 at a predetermined interval in addition to the charging device 10 shown in FIG. This rotation stabilizing member 4
Numeral 5 has a substantially uniform rectangular cross section in the longitudinal direction (direction substantially perpendicular to the direction of travel of the charge receptor), and comes into contact with the outer peripheral surface of the charging electrode 42 to lightly move the charging electrode 42 toward the charge receptor. It is designed to be pressed. As a material for forming the rotation stabilizing member 45, a soft material, a material having high smoothness, a material having a small surface energy, and the like are desirable. For example, a sponge formed by firing polyethylene, polyurethane, silicone, or the like is used. In addition, a material made of an elastic material such as a felt, a brush, a foam, and a nonwoven fabric is preferably used, but is not particularly limited thereto. For example, rubber, gel, blade, paddle, resin,
A rotating body such as a block or a roll made of metal or the like, a member that reciprocates, and the like are also preferably used. Examples of the material of the brush include a polymer material such as rayon, acrylic, nylon, polypropylene, and polyethylene terephthalate. The rotation stabilizing member 45 made of such a material is supported at a position such that the charging electrode 42 is not strongly pressed against the electrode support member 43 and is in contact with the outer peripheral surface of the charging electrode 42. The other structure of the charging device is the same as that of the charging device shown in FIG.

【0072】このような帯電装置では、帯電電極42に
電圧が印加されると、電極支持部材43との間に発生す
る静電吸引力によって帯電電極42が電極支持部材43
とさらに近接し、電荷受容体41との静電吸引力によっ
て電荷受容体41の移動方向へ引っ張られる。これとと
もに、帯電電極42の外周面と当接する回転安定化部材
45によって、帯電電極42は遠心力等によって過度に
変形するのが防止されるとともに、電荷受容体41側に
安定して近接した状態を保つような力が加えられる。こ
のとき、帯電電極42にかかる力は、図12(a)に示
すように、電荷受容体41との静電吸引力によって電荷
受容体41に沿って回転しようとする力FE と、帯電電
極42と電極支持部材43との間に働く摩擦力FH と、
回転安定化部材45との間に働く摩擦力FS とであり、
それぞれの力の向きは図中に示す通りである。従って、
S とFH との和よりもFE が大きければ、帯電電極4
2が回転することがわかる。実際は、FE は帯電電極4
2に印加される電圧値と距離に依存し、FH は電極支持
部材43及び帯電電極42の表面状態に依存するため、
印加電圧および電圧印加時の帯電電極42と電荷受容体
41との距離、電極支持部材43及び帯電電極42の設
定条件が等しければ、上記の関係を満たすように回転安
定化部材45の材質及び位置等を設定すればよいことが
わかる。
In such a charging device, when a voltage is applied to the charging electrode 42, the charging electrode 42 is moved by the electrostatic attraction generated between the charging electrode 42 and the electrode supporting member 43.
, And is pulled in the moving direction of the charge receptor 41 by the electrostatic attraction force with the charge receptor 41. At the same time, the rotation stabilizing member 45 in contact with the outer peripheral surface of the charging electrode 42 prevents the charging electrode 42 from being excessively deformed by centrifugal force or the like, and stably comes close to the charge receptor 41 side. Is applied to keep the At this time, the force applied to the charging electrode 42 is, as shown in FIG. 12A, a force F E that tends to rotate along the charge receiving member 41 due to an electrostatic attraction force with the charge receiving member 41 and a charging electrode 41. A frictional force F H acting between the electrode support member 43 and the electrode support member 43;
The frictional force F S acting between the rotation stabilizing member 45 and
The direction of each force is as shown in the figure. Therefore,
The larger the F E than the sum of the F S and F H, the charging electrode 4
It turns out that 2 rotates. In fact, F E is the charged electrode 4
2, since F H depends on the surface state of the electrode support member 43 and the charging electrode 42,
If the applied voltage and the distance between the charging electrode 42 and the charge receptor 41 at the time of applying the voltage, and the setting conditions of the electrode support member 43 and the charging electrode 42 are equal, the material and position of the rotation stabilizing member 45 satisfy the above relationship. It can be seen that setting should be made.

【0073】このような帯電装置では、回転安定化部材
45が帯電電極42と当接することにより、帯電電極4
2の回転が安定化し、均一な帯電電位が得られることが
確認された。また、帯電装置を電荷受容体41の周囲の
どの位置に配置しても、安定した帯電が行われることが
確認された。さらに、帯電電極42の真直度、真円度な
どが不十分である場合でも安定して給電を行うことがで
き、製造において高精度が要求されず、低コスト化を実
現できる。また、直流電圧に比べると回転が不安定にな
り易い直流と交流との重畳電圧を印加する場合にも、安
定した帯電を行うことができ、これとともに、電荷受容
体41と非接触に保たれているため、帯電音を低減でき
るという効果も有している。
In such a charging device, the rotation stabilizing member 45 comes into contact with the charging electrode 42 so that the charging electrode 4
It was confirmed that the rotation of No. 2 was stabilized and a uniform charging potential was obtained. It was also confirmed that stable charging was performed regardless of the position of the charging device around the charge receptor 41. Furthermore, even when the straightness and roundness of the charging electrode 42 are insufficient, power can be supplied stably, and high precision is not required in manufacturing, and cost reduction can be realized. Also, even when a superimposed voltage of DC and AC is applied, the rotation of which is likely to be unstable as compared with the DC voltage, stable charging can be performed. Therefore, there is also an effect that charging noise can be reduced.

【0074】図13は、請求項2に記載の発明の他の実
施形態である帯電装置で用いられる電極支持部材53を
示す斜視図である。この帯電装置は、上記図12に示す
帯電装置で用いられる電極支持部材43に代えて、円筒
状部材を支持軸53aに等間隔で配置したリブ状の電極
支持部材53を有している。この電極支持部材53は、
電圧印加時に円筒状部材の周面と帯電電極とが接触する
ものであり、上記図12に示す帯電装置と比較して帯電
電極との接触面積が小さくなるように設定されている。
この電極支持部材53の材料としては、アルミニウム
と、EPDM及びフッ素樹脂に導電性カーボンブラック
粉末などを混入して体積抵抗率が帯電電極より小さくな
るように生成したものを使用した。電極支持部材53の
材料としては、この3種に限ったものではなく、上述し
た各種導電性材料が使用できる。なお、この帯電装置の
他の構成は、上記図12に示す帯電装置と同じである。
FIG. 13 is a perspective view showing an electrode supporting member 53 used in a charging device according to another embodiment of the present invention. This charging device has a rib-shaped electrode support member 53 in which cylindrical members are arranged at equal intervals on a support shaft 53a, instead of the electrode support member 43 used in the charging device shown in FIG. This electrode support member 53
The peripheral surface of the cylindrical member comes into contact with the charging electrode when a voltage is applied, and the contact area with the charging electrode is set to be smaller than that of the charging device shown in FIG.
As a material of the electrode support member 53, a material formed by mixing conductive carbon black powder or the like with aluminum, EPDM, and fluororesin so as to have a smaller volume resistivity than the charged electrode was used. The material of the electrode support member 53 is not limited to these three types, and the various conductive materials described above can be used. The other structure of the charging device is the same as that of the charging device shown in FIG.

【0075】このような帯電装置において、電極支持部
材53の形状及び材質の効果を把握するため、回転安定
化部材の大きさと設置位置とを変えて評価した結果を示
す。図14に示すように、回転安定化部材の幅(帯電電
極の移動方向における長さ)Cは、2mm,4mm,6
mmの3種類に設定した。また設置位置は、回転安定化
部材55の周面と電極支持部材53との距離aと、回転
安定化部材55の中心線と電極支持部材53の中心線と
の距離bとを、それぞれ3段階に変えて設定した。回転
安定化部材55の材料としてはポリウレタンフォームを
用いた。また比較のため、電極支持部材の形状を本実施
形態のリブ状支持部材の他、図12に示すような円筒状
支持部材についても同様の実験を行った。
In order to grasp the effects of the shape and the material of the electrode support member 53 in such a charging device, the evaluation results are shown by changing the size and the installation position of the rotation stabilizing member. As shown in FIG. 14, the width (length in the moving direction of the charging electrode) C of the rotation stabilizing member is 2 mm, 4 mm, 6 mm.
mm. The installation position is determined by three steps of a distance a between the peripheral surface of the rotation stabilizing member 55 and the electrode support member 53 and a distance b between the center line of the rotation stabilization member 55 and the center line of the electrode support member 53. Was set to. Polyurethane foam was used as the material of the rotation stabilizing member 55. Further, for comparison, similar experiments were performed for the cylindrical support member as shown in FIG. 12 in addition to the rib-like support member of the present embodiment for the shape of the electrode support member.

【0076】表1は、各々について帯電テスト及びプリ
ントテストを実施した結果を示したものである。 (以下余白)
Table 1 shows the results of the charging test and the printing test performed for each of them. (Below)

【表1】 [Table 1]

【0077】この表において、アルミリブローラとアル
ミローラとを比較すると、アルミリブローラを用いるこ
とにより、回転安定化部材の大きさ及び設置位置につい
て、良好な結果が得られる範囲が広がることが認められ
た。また、滑性の高いフッ素樹脂ローラを用いても、ア
ルミリブローラとほぼ同様の効果が認められた。一方、
摩擦の大きいEPDMローラを用いた場合には、回転安
定化部材の設定可能な範囲が狭くなり、設定を厳密に行
わなければならないことが分かる。以上の結果から、帯
電電極と電極支持部材との摩擦力を下げることにより、
回転安定化部材を設けることによって良好な結果が得ら
れる範囲が広がるとともに、安定した帯電が行われるこ
とが確認された。さらに、回転安定化部材は、支持部材
の中心線よりも図14中右側に(表では前側)に設置す
ることにより、帯電電極の回転安定性が向上し、より均
一な帯電電位を得ることがわかった。この場合、電極支
持部材と回転安定化部材の間に帯電電極を挟みこむので
はなく、帯電電極が回転によって上方に跳ね上がるのを
押さえる程度に離間して設置するとよい。
In this table, a comparison between the aluminum rib roller and the aluminum roller shows that the use of the aluminum rib roller broadens the range in which good results can be obtained with respect to the size and the installation position of the rotation stabilizing member. Was done. In addition, even when a fluoroplastic roller having high lubricity was used, almost the same effect as that of the aluminum rib roller was observed. on the other hand,
When the EPDM roller having a large friction is used, it is understood that the settable range of the rotation stabilizing member is narrowed and the setting must be strictly performed. From the above results, by reducing the frictional force between the charging electrode and the electrode support member,
It was confirmed that by providing the rotation stabilizing member, the range in which good results could be obtained was widened, and that stable charging was performed. Further, by providing the rotation stabilizing member on the right side in FIG. 14 (the front side in the table) with respect to the center line of the supporting member, the rotation stability of the charging electrode is improved, and a more uniform charging potential can be obtained. all right. In this case, instead of sandwiching the charging electrode between the electrode support member and the rotation stabilizing member, the charging electrode may be installed so as to be separated from the electrode supporting member and the rotation stabilizing member so that the charging electrode does not jump upward due to the rotation.

【0078】図15(a)は、請求項3に記載の発明の
一実施形態である帯電装置を示す概略構成図であり、図
15(b)は、この帯電装置で用いられる回転安定化部
材65を示す概略斜視図である。この帯電装置では、図
12に示す帯電装置で用いられる回転安定化部材45に
代えて、長手方向における両端部の厚さT1を中央部の
厚さT2よりも大きくして、両端部が突出するように形
成した回転安定化部材65を備えている。この回転安定
化部材65は、両端部の突出した部分が帯電電極62の
両端部に当接するように支持されており、両端部分の帯
電電極62を電荷受容体61に押し付ける効果が、中央
部よりも大きくなるように設定されている。この回転安
定化部材65の材料としては、発砲材料等の図12に示
す回転安定化部材45と同様のものを用いることがで
き、また厚さの異なる発砲部材や硬度の異なる材料など
を組み合わせて使用してもよい。
FIG. 15A is a schematic structural view showing a charging device according to an embodiment of the third aspect of the present invention, and FIG. 15B is a rotation stabilizing member used in this charging device. It is a schematic perspective view which shows 65. In this charging device, instead of the rotation stabilizing member 45 used in the charging device shown in FIG. 12, the thickness T1 at both ends in the longitudinal direction is made larger than the thickness T2 at the center, and both ends protrude. The rotation stabilizing member 65 formed as described above is provided. The rotation stabilizing member 65 is supported such that protruding portions at both ends thereof come into contact with both ends of the charging electrode 62, and the effect of pressing the charging electrodes 62 at both ends against the charge receptor 61 is more effective than at the center. Is also set to be large. As the material of the rotation stabilizing member 65, the same material as the rotation stabilizing member 45 shown in FIG. 12, such as a foaming material, can be used. Also, a firing member having a different thickness or a material having a different hardness is used in combination. May be used.

【0079】本実施形態では、回転安定化部材65の条
件は、以下のように設定した。 回転安定化部材の材質 :発砲ウレタン 中央部における電極支持部材63とのギャップ :0.75mm 両端部における電極支持部材63とのギャップ :0.25mm 回転安定化部材の幅W :4mm 回転安定化部材の両端部の厚さT1 :2.5mm 回転安定化部材の中央部の厚さT2 :2mm なお、この帯電装置の他の構成は、図12に示す帯電装
置と同じである。
In the present embodiment, the conditions of the rotation stabilizing member 65 are set as follows. Material of rotation stabilizing member: urethane foam Gap with electrode supporting member 63 at center: 0.75 mm Gap with electrode supporting member 63 at both ends: 0.25 mm Width W of rotation stabilizing member: 4 mm Rotation stabilizing member The thickness T1 at both ends of the rotation stabilizing member: 2.5 mm The thickness T2 at the center of the rotation stabilizing member: 2 mm The other structure of this charging device is the same as that of the charging device shown in FIG.

【0080】次に、このような帯電装置の動作について
説明する。一般に、円筒状薄肉部材からなる帯電電極を
用いた場合には、電荷受容体の電位が軸方向において均
一に除電されていると、帯電電極が電荷受容体との間の
静電気力で回転するとき、帯電電極の両端部分の変形が
他の部分に比べて大きくなる傾向にある。特に、帯電電
極と電荷受容体との間の静電気力が大きいと、両端部分
の変形によって帯電電極と電荷受容体との適切な間隙が
保てなくなり、帯電ムラによって用紙の両サイドにかぶ
り状の画質欠陥を生じる場合がある。この傾向は、帯電
電極の硬度が小さいほど顕著になってくる。しかし、本
実施形態の帯電装置では、回転安定化部材65の両端部
分における帯電電極62を押し付ける効果が中央部より
も大きくなるように設定されているので、帯電電極62
の両端部分に過度な変形が生じるのを防止することがで
きる。このため、均一な帯電電位を得ることができ、か
ぶり状の画質欠陥の発生を防止することができる。
Next, the operation of such a charging device will be described. In general, when a charged electrode made of a cylindrical thin member is used, if the potential of the charge receptor is uniformly removed in the axial direction, when the charged electrode is rotated by an electrostatic force between the charge receptor and the charge receptor. In addition, the deformation of both end portions of the charging electrode tends to be larger than other portions. In particular, if the electrostatic force between the charging electrode and the charge receptor is large, deformation of the both ends prevents the proper gap between the charging electrode and the charge receptor from being maintained. Image quality defects may occur. This tendency becomes more conspicuous as the hardness of the charging electrode is smaller. However, in the charging device of the present embodiment, since the effect of pressing the charging electrode 62 at both end portions of the rotation stabilizing member 65 is set to be greater than that at the center portion, the charging electrode 62
Excessive deformation can be prevented from occurring at both end portions of the. For this reason, a uniform charging potential can be obtained, and generation of a fog-like image quality defect can be prevented.

【0081】このような帯電装置を用いてプリントテス
トを行ったところ、用紙の両サイドにかぶり状の画質欠
陥は発生せず、良好な画質の画像が得られることが確認
された。なお、上記回転安定化部材65には発砲部材が
用いられているが、ブラシ状の部材など、このほか図1
2に示す実施形態中で説明される各種の材料および形状
のものを用いることもでき、同様の効果を得ることがで
きる。特にブラシの場合は、毛足の長さが異なる2種類
のブラシ部材を組み合わせてもよい。
When a print test was performed using such a charging device, it was confirmed that no fog-like image quality defects occurred on both sides of the paper, and an image of good image quality was obtained. Although a firing member is used for the rotation stabilizing member 65, a brush-like member or the like is used in addition to the one shown in FIG.
Various materials and shapes described in the embodiment shown in FIG. 2 can be used, and the same effect can be obtained. Particularly in the case of a brush, two types of brush members having different lengths of bristle feet may be combined.

【0082】図16は、請求項3に記載の発明の他の実
施形態である帯電装置で用いられる回転安定化部材70
を示す概略斜視図である。この回転安定化部材70は、
上記図15に示す回転安定化部材65と異なり、両端部
の幅(帯電電極の回転方向長さ)W1を中央部の幅W2
よりも長く設定し、回転安定化部材と帯電電極との接触
面積を、帯電電極の中央部よりも両端部で広く取るよう
にしたものである。これとともに、長手方向における両
端部の厚さT1を中央部の厚さT2よりも大きくして、
両端部が突出するように形成されている。本実施形態で
は、回転安定化部材70の厚さはT1を2.5mm、T
2を2mmに設定し、幅はW1を8mm、W2を4mm
に設定した。この回転安定化部材70の材料は、図15
に示す回転安定化部材65と同じものを用いることがで
き、長さ及び厚さの異なる発砲部材を組み合わせてもよ
い。なお、この回転安定化部材70を適用する帯電装置
の構成も、図15に示す帯電装置と同じである。
FIG. 16 shows a rotation stabilizing member 70 used in a charging device according to another embodiment of the third aspect of the present invention.
FIG. This rotation stabilizing member 70
Unlike the rotation stabilizing member 65 shown in FIG. 15, the width (length in the rotation direction of the charging electrode) W1 at both ends is changed to the width W2 at the center.
In this case, the contact area between the rotation stabilizing member and the charging electrode is made wider at both ends than at the center of the charging electrode. At the same time, the thickness T1 at both ends in the longitudinal direction is made larger than the thickness T2 at the center,
Both ends are formed so as to protrude. In the present embodiment, the thickness of the rotation stabilizing member 70 is T1 of 2.5 mm, T1
2 is set to 2 mm, and the width is 8 mm for W1 and 4 mm for W2.
Set to. The material of the rotation stabilizing member 70 is shown in FIG.
Can be used as the rotation stabilizing member 65, and firing members having different lengths and thicknesses may be combined. The configuration of the charging device to which the rotation stabilizing member 70 is applied is the same as the charging device shown in FIG.

【0083】このような帯電装置においても、帯電電極
の両端部で電荷受容体に押し付ける効果を中央部よりも
大きくすることができ、用紙端部のかぶり状の画質欠陥
の発生を防止することができる。また、帯電電極の横ず
れを防止する効果もあり、安定した帯電を行うことがで
きる。このような回転安定化部材70を使用した場合に
ついてプリントテストを実施したところ、良好な画質の
画像が得られることが確認された。比較のため、両端部
の押圧力又は接触幅を中央部と同じに設定した回転安定
化部材を使用してプリントテストを実施したところ、用
紙の幅に比べて帯電電極の幅が余り大きくない場合は、
用紙の両サイドに僅かながら横筋状のかぶりが発生し
た。
In such a charging device as well, the effect of pressing against the charge receptor at both ends of the charging electrode can be made larger than that at the center, and the occurrence of fog-like image quality defects at the end of the sheet can be prevented. it can. In addition, there is also an effect of preventing lateral displacement of the charging electrode, and stable charging can be performed. When a print test was performed on the case where such a rotation stabilizing member 70 was used, it was confirmed that an image with good image quality was obtained. For comparison, when a print test was performed using a rotation stabilizing member with the same pressing force or contact width at both ends as the center, the width of the charging electrode was not much larger than the width of the paper Is
A slight horizontal streak-like fog occurred on both sides of the paper.

【0084】図17は、請求項5に記載の発明の一実施
形態である帯電装置を示す概略構成図である。この帯電
装置は、絶縁性の材料からなる円筒状の電極支持部材7
3と、導電性の材料からなる板状の回転安定化部材75
とを有するものであり、回転安定化部材75に電源74
が接続されている。この電極支持部材73及び回転安定
化部材75の形状は上記図12に示すものと同じであ
り、この帯電装置の他の構成も図12に示す帯電装置と
同じである。
FIG. 17 is a schematic structural view showing a charging device according to an embodiment of the present invention. This charging device has a cylindrical electrode support member 7 made of an insulating material.
3, a plate-shaped rotation stabilizing member 75 made of a conductive material
The power supply 74 is connected to the rotation stabilizing member 75.
Is connected. The shapes of the electrode support member 73 and the rotation stabilizing member 75 are the same as those shown in FIG. 12, and other configurations of this charging device are the same as those of the charging device shown in FIG.

【0085】このような帯電装置を用いてプリントテス
トを行ったところ、上記と同様、良好な画像が得られる
ことが確認された。さらに電極支持部材73は、カーボ
ンなどの導電性粉末を混入する必要がないため、帯電電
極72との摩擦力を更に低下することが可能であり、帯
電電極をより安定して回転させることができるという利
点もある。
When a print test was performed using such a charging device, it was confirmed that a good image could be obtained as described above. Further, since the electrode support member 73 does not need to mix conductive powder such as carbon, the frictional force with the charging electrode 72 can be further reduced, and the charging electrode can be rotated more stably. There is also an advantage.

【0086】さらに、帯電電極の外部から給電すると帯
電電位のムラが改善され、特に高周波のノイズ状のムラ
がほとんどなくなることがわかった。本実施形態による
このような効果についてそのメカニズムを図28を用い
て説明する。すなわち、図1に示す帯電装置の場合は、
帯電電極は電荷受容体との静電吸引力によって回転する
ため、帯電電極の剛性の部分的な不均一さや偏心、膜
厚、真直度のムラなどによって図28(a)中に実線お
よび破線で示すように、帯電電極の位置が変動し、放電
領域近傍の給電部がCからDに変動してしまう。そのた
め、放電領域から見た抵抗値が変化してしまい、電位の
ムラが大きくなってしまうのである。また、放電領域近
傍の帯電電極と導電性の電極支持部材がくっついたり離
れたりするため、図28(b)中に示すたて線の範囲で
双方の間隙が変動し、過渡的な容量の変動が生じてしま
う。そのため、高周波のノイズがより一層大きくなって
しまうのである。しかし、本実施形態では帯電電極の外
側から電圧を印加しているので、給電部から放電領域ま
での距離をほぼ一定に保つことができ、抵抗の変動を抑
制することが可能になる。また、電極支持部材を絶縁性
にすることで、放電領域近傍での容量の変動を低減する
ことが可能になる。以上の二つの理由から、より安定し
た帯電電位を得ることが可能なのである。
Further, it has been found that when power is supplied from outside the charging electrode, the unevenness of the charging potential is improved, and in particular, high-frequency noise-like unevenness is almost eliminated. The effect of the present embodiment will be described with reference to FIG. That is, in the case of the charging device shown in FIG.
Since the charged electrode is rotated by the electrostatic attraction with the charge acceptor, the solid and dashed lines in FIG. 28A indicate unevenness in the rigidity, eccentricity, film thickness, and straightness of the charged electrode. As shown, the position of the charging electrode fluctuates, and the power supply unit near the discharge region fluctuates from C to D. Therefore, the resistance value seen from the discharge region changes, and the unevenness of the potential increases. Further, since the charged electrode and the conductive electrode support member in the vicinity of the discharge region adhere to or separate from each other, both gaps fluctuate in the range of the vertical line shown in FIG. Will occur. Therefore, high-frequency noise is further increased. However, in this embodiment, since the voltage is applied from the outside of the charging electrode, the distance from the power supply unit to the discharge region can be kept substantially constant, and the fluctuation of the resistance can be suppressed. Further, by making the electrode support member insulative, it is possible to reduce the fluctuation of the capacity near the discharge region. For the above two reasons, a more stable charging potential can be obtained.

【0087】図18は、請求項4又は請求項5に記載さ
れる発明の一実施形態である帯電装置を示す概略構成図
であり、図18(a)は断面図、図18(b)は側面図
である。この帯電装置は、図中の矢印方向に移動可能な
電荷受容体81との対向位置に支持されており、半導電
性部材を無端移動可能な周面を有するように円筒状に形
成した帯電電極82と、この帯電電極82内に挿入さ
れ、帯電電極82を電荷受容体81と接触させるように
支持する、円筒状の電極支持部材83とを有している。
さらに、直流電源84と接続されている給電電極を兼用
した回転安定化部材85が設置されており、上記電極支
持部材83との間に帯電電極82を挟みこむように配置
されている。
FIG. 18 is a schematic structural view showing a charging device according to an embodiment of the present invention described in claim 4 or 5, wherein FIG. 18 (a) is a sectional view, and FIG. It is a side view. This charging device is supported at a position facing a charge receptor 81 movable in the direction of the arrow in the figure, and has a cylindrically formed charging electrode having a semiconductive member having an endlessly movable peripheral surface. 82, and a cylindrical electrode support member 83 inserted into the charging electrode 82 and supporting the charging electrode 82 so as to be in contact with the charge acceptor 81.
Further, a rotation stabilizing member 85 also serving as a power supply electrode connected to the DC power supply 84 is provided. The rotation stabilizing member 85 is disposed so as to sandwich the charging electrode 82 with the electrode supporting member 83.

【0088】帯電電極82および電極支持部材83は図
1に示す実施形態と同様のものを用いており、静電吸引
力によって帯電電極82は電荷受容体81に近接しなが
ら図中の矢印方向に回転している。回転安定化部材85
は、EPDMにカーボンを分散させることにより、体積
抵抗が103 Ω・cm程度になるように形成された導電
性ゴムロールで、中心は金属のシャフトが挿入されてお
り、図に示される矢印の方向に力Fで帯電電極82に接
触しながら従動するように設置されている。この力Fの
大きさは、帯電電極82の回転を安定化するためには、
帯電電極82と電荷受容体81との間に働く静電吸引力
よりも小さいほうがよい。
The charging electrode 82 and the electrode supporting member 83 are the same as those in the embodiment shown in FIG. 1, and the charging electrode 82 is moved in the direction of the arrow in FIG. It is spinning. Rotation stabilizing member 85
Is a conductive rubber roll formed by dispersing carbon in EPDM so as to have a volume resistivity of about 10 3 Ω · cm. And is driven to contact the charging electrode 82 with a force F. In order to stabilize the rotation of the charging electrode 82, the magnitude of the force F
It is better that the electrostatic attraction force acting between the charging electrode 82 and the charge receptor 81 be smaller.

【0089】このような帯電装置を用いて図4に示され
る帯電試験装置による帯電性試験を行ったところ、第1
の実施形態と同様に良好な結果が得られた。また、図8
に示される画像形成装置および図11に示すクリーナレ
ス画像形成装置を用いてプリントテストを行ったとこ
ろ、かぶりなどの画質欠陥のない良好な画像が得られる
ことが確認された。また、回転安定化部材85を導電性
のゴム材料を用いて構成しているので、帯電電極と柔ら
かく接触できるため、電極表面を傷つけにくいという効
果も有している。さらに、回転安定化部材が自由に回転
可能に設置されていることにより、支持部材83との間
に帯電電極82を挟みこむようにしても帯電電極82の
回転を阻害することがないため、より安定して回転する
ことが可能になるという長所もあることが分かった。
Using such a charging device, a charging test was performed by the charging test device shown in FIG.
Good results were obtained in the same manner as in the embodiment. FIG.
When a print test was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 1 and the cleanerless image forming apparatus shown in FIG. 11, it was confirmed that a good image free from image quality defects such as fog was obtained. In addition, since the rotation stabilizing member 85 is made of a conductive rubber material, the rotation stabilizing member 85 can be softly contacted with the charged electrode, and thus has an effect of not easily damaging the electrode surface. Furthermore, since the rotation stabilizing member is freely rotatably installed, the rotation of the charging electrode 82 is not hindered even if the charging electrode 82 is sandwiched between the rotation stabilizing member and the support member 83, so that the rotation stabilizing member is more stable. It turned out that there was also an advantage that it became possible to rotate.

【0090】本実施形態では、EPDMにカーボンを分
散させてロール状に成形したものを使用しているが、も
ちろんこの構成に限ったものではなく、金属やブラシロ
ールなど、これまでの実施例で使用してきた各種の材
料、形状のものを用いることができる。また、この実験
では帯電電極82の表面から帯電電圧を供給している
が、図1に示す帯電装置等のように、電極支持部材83
を導電性の材料を用いて成形し、帯電電極82の内面か
ら給電しても、同様の効果が得られることは明らかであ
る。
In this embodiment, a roll formed by dispersing carbon in EPDM is used. However, the present invention is not limited to this configuration. Various materials and shapes that have been used can be used. In this experiment, the charging voltage is supplied from the surface of the charging electrode 82. However, as in the charging device shown in FIG.
It is obvious that the same effect can be obtained even if is molded using a conductive material and power is supplied from the inner surface of the charging electrode 82.

【0091】図19(a)は、請求項6に記載される発
明の一実施形態である帯電装置を示す概略構成図であ
る。この帯電装置は、図17に示される帯電装置とほぼ
同じ構成であるが、給電を兼用する回転安定化部材95
の位置が異なり、帯電電極92と電荷受容体91との間
の放電開始位置A1 からの周方向の距離と、放電停止位
置A2 からの周方向の位置とがほぼ等しい位置で、回転
安定化部材95が帯電電極92と接触するように支持さ
れている。なお、この帯電装置の他の構成は、図17に
示す帯電装置と同じである。
FIG. 19A is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention. This charging device has substantially the same configuration as the charging device shown in FIG.
Different position, the discharge starting position and length of the circumferential direction from A 1, approximately equal position and circumferential position of the discharge stop position A 2 between the charging electrode 92 and the charge receptor 91, the rotation stabilizing The supporting member 95 is supported so as to be in contact with the charging electrode 92. The other configuration of this charging device is the same as that of the charging device shown in FIG.

【0092】このような帯電装置では、電荷受容体91
は、帯電電極92との対向位置で、放電開始位置A1
ら放電停止位置A2 を通過する間に帯電されるが、放電
開始位置A1 および放電停止位置A2 から回転安定化部
材95までの周方向の距離をほぼ等しくすることによ
り、放電停止位置A2 を通過する時の電荷受容体91の
表面電位をほぼ均一にすることができる。このため、帯
電電位の変動をより確実に防止することが可能になる。
In such a charging device, the charge acceptor 91
Is the position facing the charging electrode 92, but charged is during passage through the discharge stop position A 2 from the discharge start position A 1, until the rotation stabilizing member 95 from the discharge start position A 1 and the discharge stop position A 2 can be a by substantially equal to the circumferential direction of the distance, the surface potential of the charge receptor 91 as it passes through the discharge stop position a 2 substantially uniform. For this reason, it is possible to more reliably prevent the fluctuation of the charging potential.

【0093】また、図19(b)に示す帯電装置のよう
に、回転安定化部材98に直流電源96に交流電源97
を重畳させた電圧を印加し、放電開始位置B1 からの周
方向の距離と、放電停止位置B2 からの周方向の距離と
がほぼ等しい位置で、回転安定化部材98が帯電電極9
2と接触するような構成にすることも可能である。上記
電源96、97から印加される電圧は、例えば−400
Vの直流成分に、交流成分としてピーク間電圧2.1k
V、周波数400Hzのsin波を重畳した電圧が設定
される。これによって直流に交流を重畳した電圧を印加
する場合にも、放電停止位置B2を通過する時の電荷受
容体91の帯電電位をほぼ均一にすることができ、帯電
電位の変動を防止することができる。以上のような構成
にすることにより、帯電電極92の表面抵抗値が部分的
にばらついているような場合においても、常に一定の電
圧を印加することが可能になるため、安定した帯電電位
を得ることができる。
Further, as in the charging device shown in FIG.
Applying a voltage obtained by superimposing a circumferential distance from the discharge start position B 1, with approximately equal position in the circumferential direction of the distance from the discharge stop position B 2, the rotation stabilizing member 98 is charging electrode 9
It is also possible to adopt a configuration that makes contact with 2. The voltage applied from the power supplies 96 and 97 is, for example, −400.
DC component of V, peak-to-peak voltage 2.1k as AC component
V, a voltage obtained by superimposing a sin wave having a frequency of 400 Hz is set. Accordingly, even when a voltage obtained by superimposing an alternating current on a direct current is applied, the charging potential of the charge receptor 91 when passing through the discharge stop position B2 can be made substantially uniform, and fluctuation of the charging potential can be prevented. it can. With the above configuration, a constant voltage can always be applied even when the surface resistance value of the charging electrode 92 partially varies, so that a stable charging potential is obtained. be able to.

【0094】図20は、請求項7に記載される発明の一
実施形態である帯電装置を示す概略構成図である。この
帯電装置は、図17に示す帯電装置で用いられる固定式
の給電電極兼用回転安定化部材75の代わりに、帯電電
極102との接触位置が該帯電電極の周方向に移動可能
となるように保持されたロール状の給電電極105が設
置されている。
FIG. 20 is a schematic diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention. This charging device is configured such that the contact position with the charging electrode 102 can move in the circumferential direction of the charging electrode instead of the fixed power supply electrode / rotation stabilizing member 75 used in the charging device shown in FIG. The held roll-shaped power supply electrode 105 is provided.

【0095】この回転安定化部材105は、帯電電極1
02の上方で支持棒108を介して可動部材107に連
結されており、装置内に固定支持されたレール106上
を該可動部材107がが摺動することにより、帯電電極
102の周面上を移動するようになっている。そして、
周囲の温度・湿度が図示しないセンサーなどによって検
知され、これに基づき可動部材107の駆動が制御さ
れ、回転安定化部材105と帯電電極102との接触部
が適切な位置となるように、回転安定化部材105の移
動が制御されるようになっている。この回転安定化部材
105の位置は以下のように制御される。
The rotation stabilizing member 105 is provided with the charging electrode 1.
The movable member 107 is connected to a movable member 107 via a support rod 108 above the support member 02, and the movable member 107 slides on a rail 106 fixed and supported in the apparatus, so that the peripheral surface of the charging electrode 102 is moved. It is designed to move. And
The surrounding temperature and humidity are detected by a sensor (not shown) or the like, and the driving of the movable member 107 is controlled based on the detected temperature and humidity, and the rotation stabilization is performed so that the contact portion between the rotation stabilizing member 105 and the charging electrode 102 is at an appropriate position. The movement of the forming member 105 is controlled. The position of the rotation stabilizing member 105 is controlled as follows.

【0096】帯電電極102の帯電性は、帯電装置付近
の温度もしくは湿度によって影響を受けるため、図5に
示される帯電特性も変化する。低温低湿環境では、高温
高湿環境に比べて空気のイオン化が発生しにくく帯電さ
れにくいため、例えば両環境下での同一印加電圧による
帯電電位は約50Vの開きがある。このため、この環境
変動が画質に悪影響を及ぼす場合が多い。本実施形態で
は、このような帯電電位の変動を抑制するため、低温低
湿では図20中に示す実線のように、帯電電極102と
の接触部から放電開始位置までの距離が短くなるように
回転安定化部材105の位置を制御し、給電位置から放
電領域までの帯電電極の表面抵抗値が小さくなるように
設定する。また、高温高湿下では図20中に示す点線の
ように、帯電電極102との接触部から放電開始位置ま
での距離が長くなるように回転安定化部材105の位置
を制御し、給電位置から放電領域までの帯電電極の抵抗
が大きくなるように設定する。なお、この帯電装置の他
の構成は図17に示す帯電装置と同じである。
Since the charging property of the charging electrode 102 is affected by the temperature or humidity near the charging device, the charging characteristics shown in FIG. 5 also change. In a low-temperature and low-humidity environment, air is less likely to be ionized than in a high-temperature and high-humidity environment, and is less likely to be charged. For this reason, this environmental change often has an adverse effect on image quality. In the present embodiment, in order to suppress such fluctuations in the charging potential, at low temperature and low humidity, the rotation from the contact portion with the charging electrode 102 to the discharge start position is shortened as shown by the solid line in FIG. The position of the stabilizing member 105 is controlled so that the surface resistance of the charging electrode from the power supply position to the discharge region is set to be small. In a high-temperature and high-humidity environment, the position of the rotation stabilizing member 105 is controlled so that the distance from the contact portion with the charging electrode 102 to the discharge start position is increased as indicated by the dotted line in FIG. The setting is made so that the resistance of the charging electrode up to the discharge region increases. The other structure of this charging device is the same as that of the charging device shown in FIG.

【0097】このような帯電装置では、周囲の環境に応
じて給電位置を制御することが可能であり、温度・湿度
の変化によって帯電電位が変動するのを防止することが
できる。なお、この装置では、環境に応じて給電電極を
兼用している回転安定化部材が移動するため、その設定
条件によっては、給電状況は良好でも回転が不安定にな
ってしまうことも考えられる。そのような条件が発生し
てしまうような構成、および帯電電極の材料を選択する
場合には、図20中の回転安定化部材105を給電電極
としてのみ作用するようにし、帯電電極102の回転を
安定化する目的にはもう一つ別の部材を設置すると良
い。
In such a charging device, the power supply position can be controlled according to the surrounding environment, and the charging potential can be prevented from fluctuating due to changes in temperature and humidity. In this device, since the rotation stabilizing member also serving as the power supply electrode moves according to the environment, depending on the setting conditions, the rotation may be unstable even if the power supply condition is good. In the case where such a condition is generated and the material of the charging electrode is selected, the rotation stabilizing member 105 in FIG. It is advisable to install another member for the purpose of stabilization.

【0098】本実施形態では温度もしくは湿度を検知す
ることによって回転安定化部材105を移動させている
が、もちろんこの制御方法に限ったものではない。例え
ば、長期に使用するうちに帯電電極102の回転が不安
定になったり、回転開始時に不安定な動きをする場合な
どがある。このようなときは、あらかじめ帯電電極の回
転状態もしくは電荷受容体上の電位をモニターしてお
き、その状態によって回転安定化部材105を制御する
と良い。
In the present embodiment, the rotation stabilizing member 105 is moved by detecting the temperature or the humidity. However, the present invention is not limited to this control method. For example, there is a case where the rotation of the charging electrode 102 becomes unstable during long-term use, or an unstable movement occurs at the start of rotation. In such a case, the rotation state of the charging electrode or the potential on the charge acceptor may be monitored in advance, and the rotation stabilizing member 105 may be controlled according to the state.

【0099】このような帯電装置を用いて図4に示され
る帯電試験装置による帯電性試験を行ったところ、高温
高湿環境から低温低湿環境まで安定した帯電特性を示
し、帯電電位の差は10V程度まで向上した。また、図
8に示す画像形成装置および図11に示すクリーナレス
画像形成装置を用いてプリントテストを行ったところ、
かぶりなどの画質欠陥のない良好な画像が得られること
が確認された。
Using such a charging device, a charging test was performed by the charging test device shown in FIG. 4. As a result, stable charging characteristics were obtained from a high-temperature, high-humidity environment to a low-temperature, low-humidity environment, and the difference in charging potential was 10 V. Improved to a degree. A print test was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 8 and the cleaner-less image forming apparatus shown in FIG.
It was confirmed that a good image free from image quality defects such as fog was obtained.

【0100】図21は、請求項8に記載される発明の一
実施形態である帯電装置を示す概略構成図である。この
帯電装置は、図17に示す帯電装置で用いられる回転安
定化部材75および電源74に代えて、帯電電極112
の周方向に配置された3本のロール状の給電電極兼用回
転安定化部材115a、115b、115cと、該回転
安定化部材のうちの一つを選択して電位を付与する印加
電圧切替え装置116と、3つの電源114を備えてい
る。
FIG. 21 is a schematic structural view showing a charging device according to an embodiment of the present invention. This charging device is different from the rotation stabilizing member 75 and the power supply 74 used in the charging device shown in FIG.
And three roll-shaped rotation stabilizing members 115a, 115b, and 115c that also serve as power supply electrodes, and an applied voltage switching device 116 that selects one of the rotation stabilizing members and applies a potential thereto. And three power supplies 114.

【0101】上記回転安定化部材115a、115b、
115cは、図20に示す回転安定化部材105と同じ
構成の導電性ゴムロールからなり、図に示される矢印方
向の力Fで帯電電極112に接触しながら従動回転する
ように支持されている。この力Fの大きさは、帯電電極
112の回転を安定化するためには、帯電電極112と
電荷受容体111との間に働く静電吸引力よりも小さい
ほうがよい。
The rotation stabilizing members 115a, 115b,
Reference numeral 115c is made of a conductive rubber roll having the same configuration as the rotation stabilizing member 105 shown in FIG. 20, and is supported so as to be driven to rotate while being in contact with the charging electrode 112 with a force F in the direction of the arrow shown in the figure. In order to stabilize the rotation of the charging electrode 112, the magnitude of the force F is preferably smaller than the electrostatic attractive force acting between the charging electrode 112 and the charge receptor 111.

【0102】上記電源114は、印加電圧切替え装置1
16を介して回転安定化部材115に接続されており、
3本の回転安定化部材にそれぞれ独立して異なる帯電電
圧を印加することが可能である。印加電圧切替え装置1
16は、温度・湿度などの図示しない検知信号によって
常に1種の印加電圧と電極である回転安定化部材115
を選択可能に構成されている。本実施形態では、低温低
湿では印加電圧を大きくし、さらに帯電電極112との
接触部から放電領域までの距離が短く、帯電電極の抵抗
が小さくなるように配置された回転安定化部材115a
を使用し、高温高湿では印加電圧を小さくし、さらに帯
電電極112との接触部から放電領域までの距離が長
く、帯電電極の抵抗が大きくなるように配置された回転
安定化部材115cを使用するように選択される。な
お、回転安定化部材115bは、通常の環境で使用する
ように設定されている。
The power supply 114 is an applied voltage switching device 1
16, connected to the rotation stabilizing member 115,
Different charging voltages can be independently applied to the three rotation stabilizing members. Applied voltage switching device 1
Reference numeral 16 denotes a rotation stabilizing member 115 which is always one kind of applied voltage and an electrode according to a detection signal (not shown) such as temperature and humidity.
Is configured to be selectable. In the present embodiment, at low temperature and low humidity, the applied voltage is increased, the distance from the contact portion with the charging electrode 112 to the discharge region is short, and the rotation stabilizing member 115a is arranged so as to reduce the resistance of the charging electrode.
In high temperature and high humidity, the applied voltage is reduced, and the distance from the contact portion with the charging electrode 112 to the discharge region is long, and the rotation stabilizing member 115c arranged so as to increase the resistance of the charging electrode is used. To be selected. The rotation stabilizing member 115b is set to be used in a normal environment.

【0103】このような帯電装置を用いて図4に示され
る帯電試験装置による帯電性試験を行ったところ、高温
高湿環境から低温低湿環境まで安定した帯電特性を示
し、帯電電位の差は5V以下にまで向上した。また、図
8に示される画像形成装置、および図11に示されるク
リーナレス画像形成装置を用いてプリントテストを行っ
たところ、かぶりなどの画質欠陥のない良好な画像が得
られることが確認された。さらに、回転安定化部材11
5が複数あるため、1本の回転安定化部材が帯電電極1
12に給電している際、他の2本はこれまでの実施形態
で示された回転安定化部材と同様の役割を果たすため、
帯電電極112が安定して回転し、より均一な帯電電位
になるという効果も有している。
When a charging test was performed by using the charging device shown in FIG. 4 with such a charging device, stable charging characteristics were exhibited from a high-temperature and high-humidity environment to a low-temperature and low-humidity environment. Improved to the following. A print test was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 8 and the cleaner-less image forming apparatus shown in FIG. 11, and it was confirmed that a good image free from image quality defects such as fog was obtained. . Further, the rotation stabilizing member 11
5, a single rotation stabilizing member serves as the charging electrode 1
When power is supplied to the power supply 12, the other two perform the same role as the rotation stabilizing member shown in the previous embodiment.
There is also an effect that the charging electrode 112 rotates stably and becomes a more uniform charging potential.

【0104】この実施形態では、複数の給電電極と複数
の印加電圧を用いているが、帯電特性の環境依存性の影
響を排除するための構成としては、図21の構成に限っ
たものではない。すなわち、各環境によって放電領域か
ら給電部までの抵抗値を制御することにより、同様の効
果を得ることができる。したがって、図21の他に、例
えば直流電源は1種とし、給電電極を複数有する構成
や、電源も給電電極も1種で、給電電極と帯電電極との
接触点を変化させる手段を有する構成なども十分な効果
がある。
In this embodiment, a plurality of power supply electrodes and a plurality of applied voltages are used. However, the configuration for eliminating the influence of the environment dependence of the charging characteristics is not limited to the configuration shown in FIG. . That is, the same effect can be obtained by controlling the resistance value from the discharge region to the power supply unit depending on each environment. Therefore, in addition to FIG. 21, for example, one type of DC power supply and a plurality of power supply electrodes, a configuration of one type of power supply and one type of power supply electrode, and a means of changing the contact point between the power supply electrode and the charging electrode are used. Also has a sufficient effect.

【0105】以上の結果より、図21の構成にすること
によって、帯電電極表面に接触するものが増えるため、
帯電電極の回転が阻害されやすくなるという欠点もある
が、適切な位置に設置することにより、回転も安定し、
かつ環境依存性もない優れた帯電装置を提供することが
できることがわかった。
From the above results, the configuration shown in FIG. 21 increases the number of contacts with the surface of the charging electrode.
There is a disadvantage that the rotation of the charging electrode is easily hindered, but by setting it at an appropriate position, the rotation is also stable,
It has been found that an excellent charging device having no environmental dependency can be provided.

【0106】図22は、請求項9に記載される発明の一
実施形態である帯電装置を示す概略構成図である。この
帯電装置は、前述の実施形態に示される帯電電極とほぼ
同じ構成の帯電電極122と、この帯電電極122を内
挿し、該帯電電極122の外側を覆うように固定支持さ
れた枠体127とを有している。さらに、この枠体12
7は電源124と接続されており、帯電電極122に帯
電用の電圧を印加している。
FIG. 22 is a schematic diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention. This charging device includes a charging electrode 122 having substantially the same configuration as the charging electrode shown in the above-described embodiment, and a frame 127 fixedly supported so as to cover the outside of the charging electrode 122 with the charging electrode 122 inserted therein. have. Furthermore, this frame 12
Reference numeral 7 is connected to a power supply 124 and applies a charging voltage to the charging electrode 122.

【0107】枠体127に用いられる材料としては、導
電性を有する材料であればどのようなものでもよく、た
とえばポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリ
カーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリイミド、PEN、PEK、PE
S、PPS、PFA、PVdF、ETFE、CTFE等
の樹脂、もしくはシリコーンゴム、エチレンプロピレン
ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、ニト
リルゴム等の合成ゴムにカーボンブラックや金属粉末等
の導電性の粉末を混入したものを使用することができ
る。また、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴ
ム、EPDMゴム等の有極性ゴムや、アモルファスシリ
コン等の半導電性の無機材料を絶縁体の基体上に薄膜も
しくは厚膜蒸着して形成してもよい。ただし、有極性ゴ
ムなどは付着力が高いため、低付着材料等で表面をコー
ティングするといった工夫が必要である。
The material used for the frame 127 may be any material having conductivity, such as polyester, polyamide, polyethylene, polycarbonate, polyolefin, polyurethane, polyvinylidene fluoride, polyimide, PEN, and PEK. , PE
A resin such as S, PPS, PFA, PVdF, ETFE, or CTFE, or a synthetic rubber such as silicone rubber, ethylene propylene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, urethane rubber, or nitrile rubber is coated with conductive powder such as carbon black or metal powder. Mixed ones can be used. Further, a polar rubber such as epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, EPDM rubber, or a semiconductive inorganic material such as amorphous silicon may be formed by vapor-depositing a thin film or a thick film on an insulating substrate. However, since a polar rubber or the like has a high adhesive force, it is necessary to devise a method of coating the surface with a low-adhesion material or the like.

【0108】枠体127の形状としては、帯電電極12
2が落下したり不必要に中で動き回らないような構成で
あればどのような形でも良い。たとえば、メッシュ状の
枠体や、帯電電極122の両端部だけをつり下げるよう
にしたもの、円形に構成された枠体などが挙げられる。
また、内側にスポンジなどを張り付けて、帯電電極12
2の回転を安定にするような構成にしてもよい。
The shape of the frame 127 is such that the charging electrode 12
Any shape may be used as long as it does not drop or move around unnecessarily. For example, a mesh-shaped frame, a structure in which only both ends of the charging electrode 122 are hung, a frame formed in a circular shape, and the like are given.
Also, a sponge or the like is attached to the inside to
2 may be configured to stabilize the rotation.

【0109】このような帯電装置を用いて図4に示され
る帯電試験装置による帯電性試験を行ったところ、非常
に安定した帯電特性を示した。また、図8に示される画
像形成装置、および図11に示されるクリーナレス画像
形成装置を用いてプリントテストを行ったところ、かぶ
りなどの画質欠陥のない良好な画像が得られることが確
認された。帯電電極122の位置を規制する働きが高い
ので、より安定した回転が行われることが確認された。
When a charging test was carried out using such a charging device by using a charging test device shown in FIG. 4, extremely stable charging characteristics were shown. A print test was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 8 and the cleaner-less image forming apparatus shown in FIG. 11, and it was confirmed that a good image free from image quality defects such as fog was obtained. . Since the function of regulating the position of the charging electrode 122 was high, it was confirmed that more stable rotation was performed.

【0110】また他の構成として、図23に示されるよ
うに、枠体128を帯電電極122の両端の非画像形成
領域にのみ設置することも可能である。一般に、長期に
わたって使用すると、摺擦によって帯電電極122の表
面に細かい傷ができてしまうことがあるが、図23のよ
うな構成にすることにより、画像領域における帯電電極
122表面への接触物がないため、傷などが発生するこ
となく、長期に渡って安定して使用できるという大きな
利点がある。
As another configuration, as shown in FIG. 23, the frame 128 can be provided only in the non-image forming areas at both ends of the charging electrode 122. In general, when used for a long period of time, fine scratches may be formed on the surface of the charging electrode 122 due to rubbing. However, with the configuration shown in FIG. There is a great advantage that it can be used stably for a long period of time without scratches or the like.

【0111】図24は、請求項10に記載される発明の
一実施形態である帯電装置を示す概略構成図である。こ
の帯電装置は、図中の矢印方向に移動可能な電荷受容体
131との対向位置に設置されており、薄肉円筒状部材
を無端移動可能な周面を有するように円筒状に形成した
帯電電極132と、この帯電電極132の外側を覆うよ
うに固定され、帯電電極132を電荷受容体131と非
接触に対向させるように支持する枠体136とを有して
いる。さらに、直流電源134と接続されているブラシ
状の給電電極137が枠体136の内側に設置されてお
り、帯電電極132が枠体136内で移動することを防
止するためのブラシ状の支持部材133が枠体136の
内側に設置されている。
FIG. 24 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention. This charging device is provided at a position facing a charge receptor 131 that can move in the direction of the arrow in the figure, and is a charging electrode formed by forming a thin cylindrical member into a cylindrical shape so as to have a peripheral surface that can move endlessly. 132, and a frame 136 fixed so as to cover the outside of the charging electrode 132 and supporting the charging electrode 132 so as to face the charge receptor 131 in a non-contact manner. Further, a brush-like power supply electrode 137 connected to the DC power supply 134 is provided inside the frame 136, and a brush-like support member for preventing the charging electrode 132 from moving in the frame 136. 133 is installed inside the frame 136.

【0112】帯電電極132は図1に示す実施形態と同
様のものを用いており、静電吸引力によって帯電電極1
32は電荷受容体131に近接しながら図中の矢印方向
に回転している。給電電極137は、レーヨンにカーボ
ンを分散させることにより、体積抵抗が103 Ω・cm
程度になるように形成された導電性のブラシであり、帯
電電極132の回転を妨げないよう、回転方向に若干寝
かせた形状で枠体に固定されている。ブラシ状の給電電
極137に用いられる材料はレーヨンに限ったものでは
なく、ポリエステル、ナイロン等のように、繊維状に形
成できる材料であればどのような材質のものを用いても
よい。支持部材133は、レーヨン、ナイロン等を繊維
状に形成し、給電電極と同様に、回転方向に若干寝かせ
た形状で枠体に固定されている。また、枠体136は、
絶縁性の材料であればどのような材質で形成されていて
もよく、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリオレフィ
ン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、アクリル、
POM、フェノール、フッ素樹脂等の高分子材料が好適
に用いられる。また、電荷受容体131に放電しない程
度に十分離間して設置する場合には、上記の絶縁性の材
料の他に、導電性の材料、例えばポリエステル、ポリア
ミド、ポリエチレン、ポリカーボネ−ト、ポリオレフィ
ン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミ
ド、PEN、PEK、PES、PPS、PFA、PVd
F、ETFE、CTFE等の樹脂、もしくはシリコーン
ゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、アクリル
ゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム等の合成ゴムにカー
ボンブラックや金属粉末等の導電性の粉末を混入したも
のを使用することができる。また、エピクロルヒドリン
ゴム、クロロプレンゴム、EPDMゴム等の有極性ゴム
や、アモルファスシリコン等の半導電性の無機材料を絶
縁体の基体上に薄膜もしくは厚膜蒸着して形成してもよ
い。
The charging electrode 132 is the same as that of the embodiment shown in FIG.
Numeral 32 rotates in the direction of the arrow in the figure while approaching the charge receptor 131. The power supply electrode 137 has a volume resistance of 10 3 Ω · cm by dispersing carbon in rayon.
It is a conductive brush formed so as to have a degree of rotation, and is fixed to the frame in a shape lying slightly in the rotation direction so as not to hinder the rotation of the charging electrode 132. The material used for the brush-like power supply electrode 137 is not limited to rayon, but may be any material such as polyester or nylon as long as it can be formed into a fibrous shape. The support member 133 is made of fibrous material such as rayon or nylon, and is fixed to the frame in a shape slightly laid in the rotation direction, similarly to the power supply electrode. Also, the frame 136 is
It may be formed of any material as long as it is an insulating material, for example, polyester, polyamide, polyimide, polyethylene, polycarbonate, polyolefin, polyurethane, polyvinylidene fluoride, acrylic,
A polymer material such as POM, phenol, and fluororesin is preferably used. Further, in the case where the charge receiving member 131 is installed at a sufficient distance so as not to be discharged, a conductive material such as polyester, polyamide, polyethylene, polycarbonate, polyolefin, or polyurethane may be used in addition to the insulating material. , Polyvinylidene fluoride, polyimide, PEN, PEK, PES, PPS, PFA, PVd
Use resin such as F, ETFE, CTFE, etc., or synthetic rubber such as silicone rubber, ethylene propylene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, urethane rubber, nitrile rubber mixed with conductive powder such as carbon black or metal powder. be able to. Further, a polar rubber such as epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, EPDM rubber, or a semiconductive inorganic material such as amorphous silicon may be formed by vapor-depositing a thin film or a thick film on an insulating substrate.

【0113】このような帯電装置を用いて図4に示され
る帯電試験装置による帯電性試験を行ったところ、第1
の実施形態と同様に良好な結果が得られた。また、図8
に示される画像形成装置および図11に示されるクリー
ナレス画像形成装置を用いてプリントテストを行ったと
ころ、かぶりなどの画質欠陥のない良好な画像が得られ
ることが確認された。また、給電電極137を導電性の
ブラシで構成しているので、帯電電極132と柔らかく
接触できるため、電極表面を傷つけにくいという効果も
有している。さらに、支持部材133が帯電電極132
上に付着した異物や汚れをかき落とす効果もあるため、
帯電装置としての寿命が長くなるという特徴もある。こ
れは、特に汚れが付着しやすいクリーナレス画像形成装
置に対して有効な効果であるといえる。また、帯電電極
132の位置を規制する働きが高く、給電電極137と
支持部材133が帯電電極132の回転を安定化させる
効果も有しているため、より安定した回転が行われ、良
好な帯電均一性が得られることが確認された。
Using such a charging device, a charging test was performed by the charging test device shown in FIG.
Good results were obtained in the same manner as in the embodiment. FIG.
A print test was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 1 and the cleaner-less image forming apparatus shown in FIG. 11, and it was confirmed that a good image free from image quality defects such as fog was obtained. In addition, since the power supply electrode 137 is formed of a conductive brush, the power supply electrode 137 can be softly contacted with the charging electrode 132, and thus has the effect of not easily damaging the electrode surface. Further, the support member 133 is
It also has the effect of scraping off foreign matter and dirt attached to the top,
Another feature is that the life of the charging device is prolonged. This can be said to be an effect particularly effective for a cleaner-less image forming apparatus to which dirt easily adheres. In addition, since the function of regulating the position of the charging electrode 132 is high, and the power supply electrode 137 and the support member 133 also have the effect of stabilizing the rotation of the charging electrode 132, more stable rotation is performed and favorable charging is performed. It was confirmed that uniformity was obtained.

【0114】また、この実施形態では枠体136の内部
にブラシ状の部材を使用したが、特にこの形状に限った
ものではなく、たとえば、スポンジ、フェルト、不織
布、ブレード、平滑性の高い板状の部材等を用いても同
様の効果が得られる。ただし、上述したように、帯電電
極132表面に付着した異物を除去する効果について
は、特にブラシ状のものが優れている。
Further, in this embodiment, a brush-like member is used inside the frame 136. However, the present invention is not limited to this shape. The same effect can be obtained by using the above member or the like. However, as described above, the brush-like one is particularly excellent in the effect of removing the foreign matter attached to the surface of the charging electrode 132.

【0115】図25は、請求項11に記載される発明の
一実施形態である帯電装置を示す概略構成図である。こ
の帯電装置は、薄肉円筒状の帯電電極142と、この帯
電電極142内に挿入され、帯電電極142を電荷受容
体141に対して近接配置するように支持する円筒状の
支持部材143とを有している。
FIG. 25 is a schematic structural view showing a charging device according to an embodiment of the present invention. This charging device has a thin cylindrical charging electrode 142 and a cylindrical support member 143 inserted into the charging electrode 142 and supporting the charging electrode 142 so as to be arranged close to the charge receptor 141. doing.

【0116】上記帯電電極142は、低抵抗の内側層1
42aと高抵抗の外側層142bとを有するものであ
り、低抵抗の内側層142aで給電電極を兼用する電極
支持部材143と接触し、高抵抗の外側層142bが電
荷受容体141と対向するようになっている。帯電電極
を構成する低抵抗の内側層142aは、前述の実施形態
に示した各種の材料が使用可能であるが、高抵抗の外側
層142bを形成する材料としては、もちろん同様の材
料でも構わないが、エピクロルヒドリンゴム、クロロプ
レンゴム、EPDMゴムなどの有極性ゴム材料やイオン
導電性の材料が好ましい。本実施形態では、帯電電極と
してエピクロルヒドリンゴムが用いられており、内側層
142aの体積抵抗率が103 Ω・cm、外側層142
bの体積抵抗率は1010Ω・cm、厚さはされぞれ50
μmに設定されている。また、有極性ゴムは付着力が高
いため、外側層142bの表面にフッ素系の低付着材料
によるコーティングが施されている。なお、この帯電装
置の他の構成は、図1に示される帯電装置と同じであ
る。
The charging electrode 142 is formed on the inner layer 1 having a low resistance.
42a and a high-resistance outer layer 142b. The low-resistance inner layer 142a contacts the electrode supporting member 143 also serving as a power supply electrode, and the high-resistance outer layer 142b faces the charge acceptor 141. It has become. For the low resistance inner layer 142a constituting the charging electrode, various materials shown in the above-described embodiment can be used. However, the same material may be used as the material forming the high resistance outer layer 142b. However, polar rubber materials such as epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, and EPDM rubber and ionic conductive materials are preferable. In the present embodiment, epichlorohydrin rubber is used as the charging electrode, the volume resistivity of the inner layer 142a is 10 3 Ω · cm,
b has a volume resistivity of 10 10 Ω · cm and thicknesses of 50
It is set to μm. Since the polar rubber has a high adhesive force, the surface of the outer layer 142b is coated with a fluorine-based low-adhesion material. The other configuration of the charging device is the same as that of the charging device shown in FIG.

【0117】このような帯電装置では、電源144から
給電電極を兼用する電極支持部材143を介して帯電電
極142に電圧が印加されると、低抵抗の内側層142
aを通って電流が流れ、高抵抗の外側層142bと電荷
受容体141との近接領域で該外側層142bを介して
放電が発生し、放電電流が流れる。これにともなって、
電荷受容体141と帯電電極142の間に生じる静電吸
引力によって帯電電極142は電荷受容体141の方に
引っ張られ、この電荷受容体141の周回移動に従動し
て回転する。
In such a charging device, when a voltage is applied to the charging electrode 142 from the power source 144 via the electrode support member 143 also serving as a power supply electrode, the low resistance inner layer 142
a, a discharge is generated through the outer layer 142b in a region near the high-resistance outer layer 142b and the charge receptor 141, and a discharge current flows. Along with this,
The charging electrode 142 is pulled toward the charge receptor 141 by electrostatic attraction generated between the charge receptor 141 and the charging electrode 142, and rotates following the orbital movement of the charge receptor 141.

【0118】このような帯電装置では、帯電電極142
が振動して電極支持部材143との接触部から放電領域
までの距離が変わっても、安定した放電が可能であり、
帯電電位の変動を防止することができる。これは、低抵
抗の内側層142aから高抵抗の外側層142bを介し
て放電が行われることにより、コンデンサーを介挿した
のと同じような状態になり、高周波の電流変動をならす
効果があるためである。なお、帯電電極142が振動し
て電極支持部材143との接触部から放電領域までの距
離が変わると発生する弊害については、図17の実施形
態に示されるとおりである。
In such a charging device, the charging electrode 142
Even if the distance from the contact portion with the electrode supporting member 143 to the discharge region changes due to vibration, stable discharge is possible,
Variations in the charged potential can be prevented. This is because the discharge is performed from the low-resistance inner layer 142a to the high-resistance outer layer 142b, so that a state similar to that of the case where a capacitor is interposed is obtained, which has an effect of smoothing a high-frequency current fluctuation. It is. The adverse effects that occur when the charging electrode 142 vibrates and the distance from the contact portion with the electrode support member 143 to the discharge region changes are as shown in the embodiment of FIG.

【0119】このような帯電装置を用いて図4に示され
る帯電試験装置による帯電性試験を行ったところ、第1
の実施形態と同様に良好な結果が得られた。また、図8
に示される画像形成装置および図11に示されるクリー
ナレス画像形成装置を用いてプリントテストを行ったと
ころ、かぶりなどの画質欠陥のない良好な画像が得られ
ることが確認された。さらに、帯電電極142の内側に
配置された電極支持部材143が給電を兼用するため、
帯電電極の外側面142bを傷つけることがなく、長期
に渡って安定した帯電を行うことができるという効果も
有している。
Using such a charging device, a charging test was performed by the charging test device shown in FIG.
Good results were obtained in the same manner as in the embodiment. FIG.
A print test was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 1 and the cleaner-less image forming apparatus shown in FIG. 11, and it was confirmed that a good image free from image quality defects such as fog was obtained. Further, since the electrode support member 143 disposed inside the charging electrode 142 also serves as a power supply,
There is also an effect that stable charging can be performed for a long period without damaging the outer surface 142b of the charging electrode.

【0120】図26は、請求項12に記載される発明の
一実施形態である帯電装置を示す概略構成図である。こ
の帯電装置は、図1に示す帯電装置とほぼ同じ構成であ
るが、帯電電極152に用いる材料として、高分子材料
から構成される可撓性を有するフィルム状の部材を用い
ている。この帯電電極152は、比較的硬度が高いもの
とは異なり、静電吸引力によって図26に示されるよう
に、かなり大きく撓む。したがって、電極支持部材15
3はあらかじめ離しておかないと電圧が印加された時点
で、帯電電極152が電荷受容体151に接触してしま
うので注意が必要である。
FIG. 26 is a schematic structural view showing a charging device according to an embodiment of the present invention. This charging device has substantially the same configuration as the charging device shown in FIG. 1, but uses a flexible film-shaped member made of a polymer material as a material used for the charging electrode 152. Unlike the electrode having relatively high hardness, the charging electrode 152 is considerably bent by the electrostatic attraction as shown in FIG. Therefore, the electrode support member 15
Care must be taken because the charging electrode 152 contacts the charge receptor 151 when the voltage is applied unless 3 is separated in advance.

【0121】このような柔らかい帯電電極を用いること
により、帯電電極の真直度などの外形精度を低くするこ
とが可能になるため、製造負荷が低減するという大きな
利点がある。また、印加電圧を変化させることにより簡
単に帯電電極152と電荷受容体151との距離を変え
ることができるため、環境特性などにも優れた帯電装置
を提供することができる。
The use of such a soft charging electrode makes it possible to reduce the outer shape accuracy such as the straightness of the charging electrode, and thus has a great advantage that the manufacturing load is reduced. Further, since the distance between the charging electrode 152 and the charge acceptor 151 can be easily changed by changing the applied voltage, it is possible to provide a charging device excellent in environmental characteristics and the like.

【0122】本実施形態では、ポリカーボネート、ナイ
ロン、PVdFにカーボンブラックを混入して体積抵抗
率を106 Ω・cmに調整した、厚さ50μm、直径1
2.5mmのフィルム状部材が用いられている。この帯
電電極を構成するフィルム状部材としては、特にこれに
限ったものではないが、厚さが30〜200μm程度の
可撓性を有する半導電性の部材が好適に用いられてい
る。このフィルム状部材は、たとえばポリエステル、ポ
リアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリカーボネー
ト、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリ
デン、アクリルなどの高分子材料から形成されるフィル
ム中にカーボンブラックなどの導電性粒子を混入するこ
とにより形成されており、好ましい体積抵抗率(103
Ω・cm〜1010Ω・cm)となるように導電性粒子の
混入量を調整している。また、引張弾性率10〜280
kg/mm2 程度に設定されているものがよい。なお、
この帯電装置のその他の構成は図1に示す帯電装置と同
じである。
In the present embodiment, the volume resistivity was adjusted to 10 6 Ω · cm by mixing carbon black into polycarbonate, nylon, and PVdF.
A 2.5 mm film-shaped member is used. The film-like member constituting the charging electrode is not particularly limited to this, but a flexible semiconductive member having a thickness of about 30 to 200 μm is preferably used. This film-shaped member is obtained by mixing conductive particles such as carbon black into a film formed of a polymer material such as polyester, polyamide, polyimide, polyethylene, polycarbonate, polyolefin, polyurethane, polyvinylidene fluoride, and acrylic. Formed and have a preferred volume resistivity (10 3
Ω · cm to 10 10 Ω · cm). Further, the tensile modulus is 10 to 280.
What is set to about kg / mm 2 is good. In addition,
Other configurations of this charging device are the same as those of the charging device shown in FIG.

【0123】このような帯電装置を用いて図4に示され
る帯電試験装置による帯電性試験を行ったところ、図1
に示される帯電装置と同様に良好な結果が得られた。ま
た、図8に示される画像形成装置および図11に示され
るクリーナレス画像形成装置を用いてプリントテストを
行ったところ、かぶりなどの画質欠陥のない良好な画像
が得られることが確認された。
Using such a charging device, a charging test was performed by the charging test device shown in FIG.
As a result, good results were obtained as in the charging device shown in FIG. Further, when a print test was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 8 and the cleanerless image forming apparatus shown in FIG. 11, it was confirmed that a good image free from image quality defects such as fog was obtained.

【0124】図27は、請求項13および請求項14に
記載される発明の一実施形態である帯電装置が適用され
る画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成
装置はカラーのタンデム型画像形成装置であり、4台の
画像形成ユニット162a、162b、162c、16
2dを有している。これらの画像形成ユニットの構成
は、それぞれ図8と同じ構成になっているが、各現像装
置にはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の4色のトナーが入っている。また、この画像形成装置
には被転写体として、ロール168に張架された中間転
写ベルト167が備えられており、この中間転写ベルト
167は、イエローユニット162a、マゼンタユニッ
ト162b、シアンユニット162c、ブラックユニッ
ト162dにまたがって延在し、循環移動するように駆
動されている。各ユニットから中間転写ベルト167に
転写する際は、転写装置165a〜165dに転写用の
電圧が印加される。さらに、4台の画像形成ユニット1
62a、162b、162c、162dの感光体と中間
転写ベルト167には、それぞれ本発明による帯電装置
161a、161b、161c、161d、161eが
設けられている。但し、本実施形態では、この帯電装置
は、感光体および中間転写ベルト167上に残留した電
荷を除去する除電装置として機能しており、感光体の帯
電用としては、別に設置されている。
FIG. 27 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus to which the charging device according to one embodiment of the present invention is applied. This image forming apparatus is a color tandem type image forming apparatus, and includes four image forming units 162a, 162b, 162c, 16
2d. The configuration of these image forming units is the same as that of FIG. 8, but each developing device contains toner of four colors of yellow, magenta, cyan, and black, respectively. The image forming apparatus is provided with an intermediate transfer belt 167 stretched around a roll 168 as a transfer object. The intermediate transfer belt 167 includes a yellow unit 162a, a magenta unit 162b, a cyan unit 162c, and a black unit. It extends across the unit 162d and is driven to circulate. When transferring from each unit to the intermediate transfer belt 167, a transfer voltage is applied to the transfer devices 165a to 165d. Further, four image forming units 1
The photoconductors 62a, 162b, 162c, 162d and the intermediate transfer belt 167 are provided with charging devices 161a, 161b, 161c, 161d, 161e according to the present invention, respectively. However, in the present embodiment, this charging device functions as a static eliminator for removing electric charges remaining on the photoconductor and the intermediate transfer belt 167, and is separately provided for charging the photoconductor.

【0125】この画像形成装置では、図中矢印方向に移
動する中間転写ベルト167上に、各色のトナーが順次
重ね合わさるように一次転写され、その中間転写ベルト
167から、転写装置165eによって用紙163上に
一括して二次転写されるようになっている。用紙163
は、用紙パス164に沿って移動し、定着装置166で
定着され、プリント像が完成する。一方、トナーを転写
した後の画像形成ユニット162a、162b、162
c、162dは、図示しないクリーニング装置によって
残留トナーが除去される。そして、本発明の除電用帯電
装置161a、161b、161c、161dによっ
て、残留電荷が除電され、帯電装置への侵入電位は0V
に均一化される。除電用帯電装置161a、161b、
161c、161dには、図示しない電源から+950
V〜+1000V程度の電圧が印加されている。また、
二次転写後の中間転写体167は、画像形成ユニット1
61aに侵入する前に本発明の除電用帯電装置161e
によって残留電荷が除電される。除電用帯電装置161
eには、図示しない交流電源から、ピーク間電圧が約
2.2kV程度のAC電圧が印加されている。
In this image forming apparatus, the toner of each color is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 167 moving in the direction of the arrow in FIG. The secondary transfer is performed collectively. Paper 163
Moves along the paper path 164 and is fixed by the fixing device 166 to complete the print image. On the other hand, the image forming units 162a, 162b, 162 after transferring the toner
For c and 162d, residual toner is removed by a cleaning device (not shown). The residual charges are eliminated by the electrification charging devices 161a, 161b, 161c, and 161d of the present invention, and the invasion potential into the charging device is 0V.
Is homogenized. Charge removing devices 161a, 161b,
+950 from a power source (not shown)
A voltage of about V to +1000 V is applied. Also,
The intermediate transfer body 167 after the secondary transfer is the image forming unit 1
Before invading 61a, the charging device 161e for static elimination of the present invention is used.
As a result, residual charges are eliminated. Charging device 161 for static elimination
An AC voltage having a peak-to-peak voltage of about 2.2 kV is applied to e from an AC power supply (not shown).

【0126】中間転写ベルト167は、ポリイミド、ポ
リカーボネート、PVdF等の高分子フィルムや、シリ
コーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムにカーボンブラッ
ク等の導電性フィラーを添加して導電化したもの等が用
いられる。転写装置165a〜165eは、シリコーン
ゴム、EPDM、ウレタンゴム等の合成ゴムにカーボン
ブラック等の導電性フィラーを添加して導電化したもの
等であり、その直径は10〜30mm程度のものであ
る。転写装置165a〜165dには、図示しない電源
から+0.5〜1.5kV程度の電圧が印加されてお
り、画像形成ユニット162a、162b、162c、
162dからトナー像が静電気力で転写されるようにな
っている。一方、用紙163へ転写する転写装置165
eには、図示しない電源から+1.5〜3.0kV程度
の電圧が印加されており、中間転写ベルト167から多
重のトナー像が、静電気力で用紙163に一括して転写
されるようになっている。その他画像形成ユニット16
2a、162b、162c、162d内の構成や材料に
ついては図8に示す装置と同じである。
As the intermediate transfer belt 167, a polymer film made of polyimide, polycarbonate, PVdF or the like, or a synthetic rubber made of silicone rubber or fluorine rubber added with a conductive filler such as carbon black to make it conductive is used. . The transfer devices 165a to 165e are devices made by adding a conductive filler such as carbon black to synthetic rubber such as silicone rubber, EPDM, urethane rubber or the like to make them conductive, and have a diameter of about 10 to 30 mm. A voltage of about +0.5 to 1.5 kV is applied to the transfer devices 165a to 165d from a power supply (not shown), and the image forming units 162a, 162b, 162c,
From 162d, the toner image is transferred by electrostatic force. On the other hand, a transfer device 165 for transferring to the paper 163
A voltage of about +1.5 to 3.0 kV is applied to e from a power supply (not shown), so that multiple toner images are collectively transferred from the intermediate transfer belt 167 to the paper 163 by electrostatic force. ing. Other image forming unit 16
The structures and materials in 2a, 162b, 162c and 162d are the same as those in the apparatus shown in FIG.

【0127】一般に、画像形成装置の帯電装置に直流電
圧が印加されている場合、侵入電位のパターンによって
帯電電位が変動しやすくなり、ゴーストという画質欠陥
が発生しやすくなるという欠点がある。したがって、特
にカラー画像のように高画質が要求される画像形成装置
においては、帯電装置の上流側に光除電装置、もしくは
放電による除電装置を設ける必要がある。感光体を除電
する場合、光による除電を行うと、光疲労が促進され、
感光体の寿命が短くなるという欠点がある。したがっ
て、本実施形態に示されるような放電型の除電装置も用
いられるが、交流電圧を印加すると、前述のように感光
体表面の表面エネルギーが増加するため、他のプロセス
に各種の悪影響を及ぼしてしまう。そこで、直流電圧を
印加することによってなるべく感光体を劣化させない工
夫が必要になるのである。
In general, when a DC voltage is applied to the charging device of the image forming apparatus, there is a disadvantage that the charging potential is apt to fluctuate due to the pattern of the penetration potential, and image quality defects such as ghosts are likely to occur. Therefore, especially in an image forming apparatus requiring high image quality such as a color image, it is necessary to provide a light neutralization device or a neutralization device by discharge upstream of the charging device. When static electricity is removed from the photoconductor, light fatigue is accelerated, and light fatigue is accelerated.
There is a disadvantage that the life of the photoconductor is shortened. Therefore, a discharge type static eliminator as shown in the present embodiment is also used, but when an AC voltage is applied, the surface energy of the photoreceptor surface increases as described above, which has various adverse effects on other processes. Would. Therefore, it is necessary to devise a method of applying a DC voltage so as not to deteriorate the photoconductor as much as possible.

【0128】一方、中間転写ベルトは、絶縁性もしくは
高抵抗の材料によって形成されるため、何回も転写を繰
り返すうちに残留電位が大きくなり、転写不良が発生し
やすいという欠点がある。転写ベルトは感光体と異なり
光導電性を持たないものが一般的であるため、放電デバ
イスによる除電が必要になってくる。しかし、転写ベル
ト上の残留電位は、感光体と異なり、プラスからマイナ
スまで大きく変動していることがほとんどであり、その
大きさは時には2000Vを越えることもある。したが
って、転写ベルト等の除電には、どのような侵入電位に
対しても常に0V近辺にすることが可能なロバスト性が
求められる。そこで、直流電圧ではなく、AC放電を利
用する必要が生じる。また、転写ベルトなどの被転写体
は、表面エネルギーが増加してもほとんど弊害がないた
め、AC放電が最適なのである。以上のことから、本発
明による帯電装置を感光体および被転写体の除電用帯電
装置として用いることにより、簡単な構成で効率的に除
電することが可能になる。
On the other hand, since the intermediate transfer belt is formed of an insulating or high-resistance material, there is a drawback that the residual potential becomes large after repeating the transfer many times, and the transfer failure is likely to occur. Since the transfer belt generally has no photoconductivity unlike the photoreceptor, it is necessary to remove electricity by a discharge device. However, unlike the photoconductor, the residual potential on the transfer belt generally fluctuates greatly from plus to minus, and the magnitude sometimes exceeds 2000 V. Therefore, in order to remove static electricity from the transfer belt or the like, a robustness that can always keep the voltage around 0 V with respect to any penetration potential is required. Therefore, it is necessary to use AC discharge instead of DC voltage. Further, the transfer object such as the transfer belt has almost no adverse effect even if the surface energy is increased, and therefore, the AC discharge is optimal. As described above, by using the charging device according to the present invention as a charging device for removing charges on a photosensitive member and a transfer-receiving member, it is possible to efficiently remove charges with a simple configuration.

【0129】このような画像形成装置を用いて図4に示
される帯電試験装置による帯電性試験を行ったところ、
帯電装置への侵入電位がほぼ均一に0Vとなり、イレー
ズランプと同等の結果が得られることが確認された。ま
た、図27の画像形成装置を用いてプリントテストを行
ったところ、かぶりなどの画質欠陥のない良好なカラー
画像が得られることが確認された。以上の結果から、本
発明の帯電装置が感光体および中間転写ベルトの除電用
帯電装置として非常に有効であることが明らかになっ
た。
Using such an image forming apparatus, a charging test was performed by a charging test apparatus shown in FIG.
It was confirmed that the invasion potential into the charging device was almost uniformly 0 V, and a result equivalent to that of the erase lamp was obtained. Further, when a print test was performed using the image forming apparatus of FIG. 27, it was confirmed that a good color image free from image quality defects such as fog was obtained. From the above results, it has been clarified that the charging device of the present invention is very effective as a charging device for neutralizing the photosensitive member and the intermediate transfer belt.

【0130】上記画像形成装置は、第1の実施形態と同
様に、図11に示される、クリーニング装置を用いない
クリーナレス画像形成装置に置き換えても同様に適用す
ることができる。クリーナレス装置は、このようなタン
デムタイプの画像形成装置に適用することにより、カラ
ー画像形成装置として使用することができる。
As in the first embodiment, the image forming apparatus can be applied to a cleanerless image forming apparatus shown in FIG. 11 which does not use a cleaning device. The cleanerless device can be used as a color image forming device by applying to such a tandem type image forming device.

【0131】[0131]

【発明の効果】以上述べたように、この発明に係る帯電
装置によれば、帯電電極を電荷受容体に対して非接触に
配置しているため、帯電電極の異物付着などを大幅に低
減することができる。これにより、安定して電荷受容体
との放電領域を保持することが可能となり、均一な帯電
電位を得ることが可能である。また、帯電電極の伸直度
や同軸度などの精度が多少悪くても、十分に均一な帯電
電位を得ることができるため、歩留りの向上が図れると
いう効果もある。そのうえ、帯電電極の硬度には硬いも
のから柔らかいものまで広範囲にわたる材料が使用可能
であるという利点もある。さらに、電荷受容体に対して
非接触であるため、電荷受容体に傷を付けたりすること
がなく、またクリーナレス装置やカラー画像形成装置に
も、好適に用いることができる帯電装置を実現できる。
また、帯電装置としてだけではなく、電荷を除去する除
電用装置としても高い性能を発揮することができる。
As described above, according to the charging device according to the present invention, since the charging electrode is arranged in non-contact with the charge receptor, adhesion of foreign matter to the charging electrode is greatly reduced. be able to. This makes it possible to stably maintain a discharge region with the charge acceptor, and to obtain a uniform charging potential. Further, even if the accuracy such as the degree of straightness and coaxiality of the charging electrode is somewhat poor, a sufficiently uniform charging potential can be obtained, so that the yield can be improved. In addition, there is an advantage that a wide range of materials from hard to soft can be used for the hardness of the charging electrode. Furthermore, since it is not in contact with the charge acceptor, it does not damage the charge acceptor and can realize a charging device that can be suitably used for a cleanerless device and a color image forming device. .
In addition, high performance can be exhibited not only as a charging device but also as a charge removing device for removing charges.

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

【図1】 請求項1に記載の発明の一実施形態である帯
電装置を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 上記図1に示す帯電装置であって、帯電電極
に電圧を印加した時としない時との状態を表す図であ
る。
FIG. 2 is a view showing the charging device shown in FIG. 1 when a voltage is applied to a charging electrode and when the voltage is not applied;

【図3】 上記図1に示す帯電装置であって、静電吸引
力によって帯電電極が回転する様子を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a state in which the charging electrode is rotated by electrostatic attraction in the charging device shown in FIG. 1;

【図4】 上記帯電装置の試験を行うための帯電試験装
置を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a charging test device for performing a test of the charging device.

【図5】 上記図1に示す帯電装置の試験結果を示す図
であって、帯電装置に印加する直流電圧と、帯電された
電荷受容体の表面電位との関係を示す図である。
5 is a diagram showing test results of the charging device shown in FIG. 1 and showing a relationship between a DC voltage applied to the charging device and a surface potential of a charged charge receptor.

【図6】 上記図1に示す帯電装置の試験結果を示す図
であって、帯電電極に印加する直流電圧と帯電電極の回
転速度の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing test results of the charging device shown in FIG. 1 and showing a relationship between a DC voltage applied to the charging electrode and a rotation speed of the charging electrode.

【図7】 パッシェンの法則から導かれる空隙張に対す
る放電開始電圧の関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a gap initiation derived from Paschen's law and a discharge starting voltage.

【図8】 上記図1の帯電装置を用いて構成される画像
形成装置の概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus configured using the charging device of FIG. 1;

【図9】 上記図8に示す画像形成装置を用いて得られ
た画像の例を示す図である。
9 is a diagram illustrating an example of an image obtained by using the image forming apparatus illustrated in FIG.

【図10】 上記図1に示す帯電装置の設置場所を変化
させた様子を示す図である。
10 is a diagram showing a state where the installation location of the charging device shown in FIG. 1 is changed.

【図11】 上記図1の帯電装置を用いて構成されるク
リーナレスタイプの画像形成装置の概略構成図である。
11 is a schematic configuration diagram of a cleaner-less type image forming apparatus configured using the charging device of FIG. 1;

【図12】 請求項2に記載の発明の一実施形態である
帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図13】 上記図12の帯電装置に適用される帯電電
極支持部材の他の形態を示す図である。
FIG. 13 is a view showing another embodiment of the charging electrode support member applied to the charging device of FIG. 12;

【図14】 上記図12の帯電装置に適用される設定条
件を説明する図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating setting conditions applied to the charging device of FIG. 12;

【図15】 請求項3に記載の発明の一実施形態である
帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図16】 上記図15に適用される回転安定化部材の
他の形状を示す概略構成図である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing another shape of the rotation stabilizing member applied to FIG. 15;

【図17】 請求項5に記載の発明の一実施形態である
帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図18】 請求項4又は請求項5に記載の発明の一実
施形態である帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the invention described in claim 4 or 5;

【図19】 請求項6に記載の発明の一実施形態である
帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図20】 請求項7に記載の発明の一実施形態である
帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 20 is a schematic configuration diagram illustrating a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図21】 請求項8に記載の発明の一実施形態である
帯電装置を表す概略構成図である。
FIG. 21 is a schematic configuration diagram illustrating a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図22】 請求項9に記載の発明の一実施形態である
帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 22 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図23】 請求項9に記載の発明の他の実施形態であ
る帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to another embodiment of the present invention.

【図24】 請求項10に記載の発明の一実施形態であ
る帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 24 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図25】 請求項11に記載の発明の一実施形態であ
る帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 25 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図26】 請求項12に記載の発明の一実施形態であ
る帯電装置を示す概略構成図である。
FIG. 26 is a schematic configuration diagram showing a charging device according to an embodiment of the present invention.

【図27】 請求項13および請求項14に記載の発明
の一実施形態である帯電装置および除電用帯電装置とそ
れらが組み込まれるタンデム型の画像形成装置を示す概
略構成図である。
FIG. 27 is a schematic configuration diagram showing a charging device, a charging device for static elimination, and a tandem-type image forming apparatus into which the charging device and the charging device according to an embodiment of the present invention are incorporated;

【図28】 請求項2に記載の発明のメカニズムを説明
する図である。
FIG. 28 is a view for explaining the mechanism of the invention described in claim 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、41、51、61、71、81、91、101、1
11、121、131、141、151 電荷受
容体 2、42、52、62、72、82、92、102、1
12、122、132、142、152 帯電電
極 3、43、53、63、73、83、93、103、1
13、123、133、143、153 電極支
持部材 4、44、74、84、94、104、114、124
134、144、154 直流電源 45、55、65、70、75、85、95、98、1
05、115 回転安定化部材 10 帯電装置 11 表面電位センサー 12 表面電位計 13 除電ランプ 14 直流電源 20、30 感光体 21、31 露光装置 22、32 現像装置 23、33 用紙カセット 24、34 用紙 25、35 転写装置 26、36 定着装置 27 クリーニング装置 28、38 除電ランプ 29、39 用紙パス 96 直流電源 97 交流電源 106 レール 107 可動部材 108 支持棒 116 印加電圧切替え装置 127、128、136 枠体 137 給電電極 161 除電用帯電装置 162 画像形成ユニット 163 用紙 164 用紙パス 165 転写装置 166 定着装置 167 中間転写ベルト 168 ロール
1, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 1
11, 121, 131, 141, 151 Charge acceptor 2, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 102, 1
12, 122, 132, 142, 152 Charging electrode 3, 43, 53, 63, 73, 83, 93, 103, 1,
13, 123, 133, 143, 153 Electrode support member 4, 44, 74, 84, 94, 104, 114, 124
134, 144, 154 DC power supply 45, 55, 65, 70, 75, 85, 95, 98, 1
05, 115 Rotation stabilizing member 10 Charging device 11 Surface potential sensor 12 Surface potential meter 13 Static elimination lamp 14 DC power supply 20, 30 Photoconductor 21, 31 Exposure device 22, 32 Developing device 23, 33 Paper cassette 24, 34 Paper 25, 35 Transfer device 26, 36 Fixing device 27 Cleaning device 28, 38 Static elimination lamp 29, 39 Paper path 96 DC power supply 97 AC power supply 106 Rail 107 Movable member 108 Support rod 116 Applied voltage switching device 127, 128, 136 Frame body 137 Power supply electrode 161 Charging device for static elimination 162 Image forming unit 163 Paper 164 Paper path 165 Transfer device 166 Fixing device 167 Intermediate transfer belt 168 Roll

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導電性材料によって円筒状に形成さ
れ、表面が移動する電荷受容体と非接触で対向するとと
もに、周方向に回転可能に支持された帯電電極と、 この帯電電極に帯電用の電圧を印加する電源とを有し、 該帯電電極と前記電荷受容体との対向部付近の微小間隙
内で放電を生じさせることによって前記電荷受容体の表
面を帯電するとともに、該電荷受容体と前記帯電電極と
の間で発生する静電気力により、該電荷受容体の表面の
移動にともなって該帯電電極がその周方向に回転移動す
ることを特徴とする帯電装置。
1. A charging electrode which is formed in a cylindrical shape from a semiconductive material, has a surface opposed to a moving charge receptor in a non-contact manner, and is supported rotatably in a circumferential direction. A power supply for applying a voltage of the charge receptor, and causing a discharge in a minute gap near a facing portion between the charging electrode and the charge receptor to charge the surface of the charge receptor, and A charging device, wherein the charging electrode rotates and moves in the circumferential direction along with the movement of the surface of the charge receptor due to electrostatic force generated between the charging electrode and the charging electrode.
【請求項2】 請求項1に記載の帯電装置において、 前記帯電電極の外周面に当接され、該帯電電極の変位を
規制することによって回転を安定化させる回転安定化部
材を有することを特徴とする帯電装置。
2. The charging device according to claim 1, further comprising: a rotation stabilizing member that is in contact with an outer peripheral surface of the charging electrode and stabilizes rotation by regulating displacement of the charging electrode. Charging device.
【請求項3】 請求項2に記載の帯電装置において、 前記回転安定化部材は、前記帯電電極の両端部と当接す
る部分で、前記電荷受容体側へ該帯電電極を押す力が大
きくなるような形状を有することを特徴とする帯電装
置。
3. The charging device according to claim 2, wherein the rotation stabilizing member is configured such that, at a portion in contact with both ends of the charging electrode, a force for pushing the charging electrode toward the charge receptor increases. A charging device having a shape.
【請求項4】 請求項2又は請求項3に記載の帯電装
置において、 前記回転安定化部材は、無端状の周面を有し、前記帯電
電極の回転移動にともなって周方向に回転することが可
能に支持されていることを特徴とする帯電装置。
4. The charging device according to claim 2, wherein the rotation stabilizing member has an endless peripheral surface, and rotates in a circumferential direction with the rotational movement of the charging electrode. A charging device characterized in that the charging device is supported as possible.
【請求項5】 請求項2、請求項3又は請求項4に記
載の帯電装置において、 前記回転安定化部材は導電性の材料からなり、この回転
安定化部材を介して前記帯電電極に帯電用の電圧を印加
するようになっていることを特徴とする帯電装置。
5. The charging device according to claim 2, wherein the rotation stabilizing member is made of a conductive material, and the charging electrode is charged through the rotation stabilizing member. A charging device characterized by applying a voltage of
【請求項6】 請求項5に記載の帯電装置において、 前記回転安定化部材が前記帯電電極と当接する位置は、
前記帯電電極と前記電荷受容体との対向部における放電
領域の両端部からの距離がほぼ等しくなるように設定さ
れていることを特徴とする帯電装置。
6. The charging device according to claim 5, wherein the position at which the rotation stabilizing member contacts the charging electrode is:
A charging device characterized in that the distance from both ends of a discharge region in a portion where the charging electrode and the charge receptor face each other is substantially equal.
【請求項7】 請求項5に記載の帯電装置において、 前記回転安定化部材は、前記帯電電極との当接位置を該
帯電電極の周方向に変更可能となるように支持されてい
ることを特徴とする帯電装置。
7. The charging device according to claim 5, wherein the rotation stabilizing member is supported such that a contact position with the charging electrode can be changed in a circumferential direction of the charging electrode. Characteristic charging device.
【請求項8】 請求項5に記載の帯電装置において、 前記回転安定化部材は、前記帯電電極の周方向に複数が
設けられており、前記電源は、該複数の回転安定化部材
の内の一つを選択して電圧を印加するものであることを
特徴とする帯電装置。
8. The charging device according to claim 5, wherein a plurality of the rotation stabilizing members are provided in a circumferential direction of the charging electrode, and the power source is provided in the plurality of rotation stabilizing members. A charging device characterized in that one is selected and a voltage is applied.
【請求項9】 半導電性材料によって円筒状に形成さ
れた帯電電極と、 この帯電電極に帯電用の電圧を印加する電源と、 前記帯電電極と複数の位置で接触し、該帯電電極を、表
面が移動する電荷受容体と非接触で対向させて周方向に
回転可能に支持する電極支持手段とを有し、 該帯電電極と前記電荷受容体との対向部付近の微小間隙
内で放電を生じさせることによって前記電荷受容体の表
面を帯電するとともに、該電荷受容体と前記帯電電極と
の間で発生する静電気力により、該電荷受容体の表面の
移動にともなって該帯電電極がその周方向に回転移動す
ることを特徴とする帯電装置。
9. A charging electrode formed of a semiconductive material in a cylindrical shape, a power supply for applying a charging voltage to the charging electrode, and contacting the charging electrode at a plurality of positions; Electrode support means for supporting the surface of the moving charge receptor in a non-contact manner so as to be rotatable in a circumferential direction, wherein discharge is performed in a minute gap near a facing portion between the charging electrode and the charge receptor. This causes the surface of the charge receptor to be charged, and the electrostatic force generated between the charge receptor and the charged electrode causes the charged electrode to move around its surface as the charge receptor surface moves. A charging device characterized by rotating in a direction.
【請求項10】 請求項9に記載の帯電装置におい
て、 前記電極支持手段は、前記帯電電極との接触部分に、該
帯電電極の外周面の幅方向にほぼ均等に当接されるブラ
シを有し、 前記電源から該ブラシを介して前記帯電電極に帯電用の
電圧が印加されることとを特徴とする帯電装置。
10. The charging device according to claim 9, wherein the electrode supporting means has a brush which is brought into contact with the contact portion with the charging electrode substantially uniformly in a width direction of an outer peripheral surface of the charging electrode. And a charging voltage is applied to the charging electrode from the power supply via the brush.
【請求項11】 請求項1から請求項10までのいず
れかに記載の帯電装置において、 前記帯電電極が、電気抵抗値が小さい材料からなる内側
層とこの内側層より高抵抗の表面層とを有することを特
徴とする帯電装置。
11. The charging device according to claim 1, wherein the charging electrode includes an inner layer made of a material having a small electric resistance and a surface layer having a higher resistance than the inner layer. A charging device comprising:
【請求項12】 請求項1から請求項11までのいず
れかに記載の帯電装置において、 前記帯電電極は、可撓性を有するフイルム状部材を円筒
状に形成したものであることを特徴とする帯電装置。
12. The charging device according to claim 1, wherein the charging electrode is formed by forming a flexible film-shaped member into a cylindrical shape. Charging device.
【請求項13】 請求項1から請求項12までのいず
れかに記載の帯電装置において、 前記帯電電極に印加される電圧が、前記電荷受容体の表
面電位をほぼ0Vとするように設定されていることを特
徴とする帯電装置。
13. The charging device according to claim 1, wherein a voltage applied to the charging electrode is set such that a surface potential of the charge receptor is substantially 0V. A charging device.
【請求項14】 請求項1から請求項12までのいず
れかに記載の帯電装置において、 前記帯電電極は、電子写真法によって像担持体上に形成
されたトナー像が転写される被転写体と近接対向するよ
うに配置され、 該帯電電極に印加される電圧は、前記被転写体の表面電
位をほぼ0Vとするように設定されていることを特徴と
する帯電装置。
14. The charging device according to claim 1, wherein the charging electrode is a member to which a toner image formed on an image carrier by electrophotography is transferred. A charging device, wherein the charging device is disposed so as to face and oppose to the charging electrode, and a voltage applied to the charging electrode is set so that a surface potential of the transfer object is substantially 0 V.
JP03658398A 1998-02-04 1998-02-04 Charging device Expired - Lifetime JP3962473B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03658398A JP3962473B2 (en) 1998-02-04 1998-02-04 Charging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03658398A JP3962473B2 (en) 1998-02-04 1998-02-04 Charging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11218999A true JPH11218999A (en) 1999-08-10
JP3962473B2 JP3962473B2 (en) 2007-08-22

Family

ID=12473805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03658398A Expired - Lifetime JP3962473B2 (en) 1998-02-04 1998-02-04 Charging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3962473B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1542087A3 (en) * 2003-11-20 2005-06-22 Ricoh Company, Ltd. Methods and apparatus for electrophotographic image forming capable of charging evenly a photoconductive surface
JP2010169985A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2010185895A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2010210819A (en) * 2009-03-09 2010-09-24 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1542087A3 (en) * 2003-11-20 2005-06-22 Ricoh Company, Ltd. Methods and apparatus for electrophotographic image forming capable of charging evenly a photoconductive surface
US7155146B2 (en) 2003-11-20 2006-12-26 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for electro photographic image forming capable of effectively performing an evenly charging operation
US7603063B2 (en) 2003-11-20 2009-10-13 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for electro photographic image forming capable of effectively performing an evenly charging operation
JP2010169985A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2010185895A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2010210819A (en) * 2009-03-09 2010-09-24 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3962473B2 (en) 2007-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2574107B2 (en) Charging roller, method of manufacturing the same, image forming apparatus using the charging roller, and charging device thereof
JP2004117960A (en) Image forming apparatus
JP2002333762A (en) Electrifying device and image forming device
JP4428131B2 (en) Image forming apparatus and cleaning device used therefor
JP3453910B2 (en) Charging device and image forming device
JPH10239946A (en) Electrifying device
US6014529A (en) Charging apparatus
JP3962473B2 (en) Charging device
JPH08262841A (en) Contact electrifying device, contact transfer device, contact dveloping device, cleaning device and image forming device
JP2001159839A (en) Image forming device and process cartridge
JP2002169358A (en) Contact electrifying device
JPH06102783A (en) Transfer roller, electrifying or discharging brush, electrifying device, and image forming device
JPH10228158A (en) Contact electrifier
JP3352384B2 (en) Charging method, charging device, image forming apparatus, and process cartridge
JPH11160955A (en) Charging device
JP3491458B2 (en) Image forming device
JPH1195524A (en) Electrifier
JPH10307451A (en) Electrifier
JP4801911B2 (en) Image forming apparatus
JP2001296724A (en) Potential controller and image forming device
JP4010128B2 (en) Image forming apparatus
JP5328470B2 (en) Image forming apparatus
JP6906964B2 (en) Image forming device
JP3581492B2 (en) Proximity charging device
JPH09305003A (en) Charge moving device, electrifying device, destaticizer and transferring device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041021

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070521

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120525

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140525

Year of fee payment: 7

EXPY Cancellation because of completion of term