JPS63149668A - 帯電方法及び同装置並びにこの装置を備えた電子写真装置 - Google Patents
帯電方法及び同装置並びにこの装置を備えた電子写真装置Info
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- JPS63149668A JPS63149668A JP29842086A JP29842086A JPS63149668A JP S63149668 A JPS63149668 A JP S63149668A JP 29842086 A JP29842086 A JP 29842086A JP 29842086 A JP29842086 A JP 29842086A JP S63149668 A JPS63149668 A JP S63149668A
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ、発明の目的
〔産業上の利用分野〕 ゛
本発明は接触帯電方法に関する。更に詳しくは、外部よ
り電圧を印加した導電性部材を被帯電体に当接させて帯
電を行う手法の改善に関する。
り電圧を印加した導電性部材を被帯電体に当接させて帯
電を行う手法の改善に関する。
（従来の技術〕
便宜１：電子写真装置における感光体の帯電処理（除電
処理も含む）を例にして説明する。
処理も含む）を例にして説明する。
電子写真は周知のように感光体面を所定の電位に均一帯
電処理する行程を含んでいる。その帯電処理手段として
は現在実用化されている電子写真装置の殆ど全てがワイ
ヤ電極とシールド電極を主構Ｌ＆部材とするコロナ放電
器を利用している。しかし該コロナ放電器を用いた帯電
処理系においては以下のような問題点をイ１している。
電処理する行程を含んでいる。その帯電処理手段として
は現在実用化されている電子写真装置の殆ど全てがワイ
ヤ電極とシールド電極を主構Ｌ＆部材とするコロナ放電
器を利用している。しかし該コロナ放電器を用いた帯電
処理系においては以下のような問題点をイ１している。
ｌ）高電圧印加
感光体−Ｅに５００〜７００ Ｖの表面電位を得るため
に４〜８ＫＶといった高電圧をワイヤに印加する必ｙ性
があり、電極及び本体へのリークを防止すべくワイヤか
ら電極の距離を大きく維持する等のために放電謬自体が
大型化し、又高絶縁被覆ケーブルの使用が不ｏｆ欠であ
る。
に４〜８ＫＶといった高電圧をワイヤに印加する必ｙ性
があり、電極及び本体へのリークを防止すべくワイヤか
ら電極の距離を大きく維持する等のために放電謬自体が
大型化し、又高絶縁被覆ケーブルの使用が不ｏｆ欠であ
る。
２）り１２電効率が低い
ワイヤからの放電電流の大゛トはシールド電極へ流れ、
被帯電体たる感光体側へ流れるコロナ電流は総放電電流
の数パーセントにすぎない。
被帯電体たる感光体側へ流れるコロナ電流は総放電電流
の数パーセントにすぎない。
３）コロナ放電生成物の発生
コロナ放電によってオゾン等の発生があり、装置構成部
品の酸化、感光体表面のオゾン劣化による画像ボケ（特
にこの現象は高湿環境下において著しい）が生じ易く、
またオゾンの人体への影響を考慮してオゾン吸収・分解
フィルタ及びフィルタへの気流発生手段であるファンが
必要である。
品の酸化、感光体表面のオゾン劣化による画像ボケ（特
にこの現象は高湿環境下において著しい）が生じ易く、
またオゾンの人体への影響を考慮してオゾン吸収・分解
フィルタ及びフィルタへの気流発生手段であるファンが
必要である。
４）ワイヤ汚れ
放電効率をあげるために曲率の大きい放電ワイヤ（一般
的にはＢｏｇ〜１００ＩＬの直径のものが用いられる）
が使用されるが、ワイヤ表面に形成される高電界によっ
て装置内の微小な塵埃を集塵してワイヤ表面が汚れる。
的にはＢｏｇ〜１００ＩＬの直径のものが用いられる）
が使用されるが、ワイヤ表面に形成される高電界によっ
て装置内の微小な塵埃を集塵してワイヤ表面が汚れる。
ワイヤ汚れは放電にムラを生じ易く、それが画像ムラと
なってあられれる。
なってあられれる。
従ってかなり頻繁にワイヤや放電器内を清掃無段する必
要がある。
要がある。
そこで最近では上記のような問題点の多いコロナ放電器
を利用しないで、接触帯電手段を利用することが検討さ
れている。
を利用しないで、接触帯電手段を利用することが検討さ
れている。
具体的には被帯電体たる感光体表面にＩＫＶ程度の直流
電圧を外部より印加した導電性ｍ維毛ブラシあるいは導
電性弾性ローラ等の導電性部材（導電性電位維持部材）
を接触させることにより感光体表面に電荷を直接注入し
て感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。
電圧を外部より印加した導電性ｍ維毛ブラシあるいは導
電性弾性ローラ等の導電性部材（導電性電位維持部材）
を接触させることにより感光体表面に電荷を直接注入し
て感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。
しかし実際には被帯電体たる感光体面を上記のような接
触帯電法により帯電処理しても感光体面の各部均一な帯
電はなされず１班点状の帯電ムラを生じる。これは電圧
を印加した導電性部材と、それを接触させた感光体表面
とが微視的には両表面の凹凸によって理想的な密着面が
得られにくいためと考えられる。そしてその斑点状帯電
ムラ状態の感光体面に光像露光以下の作像プロセスを適
用しても出力画像は斑点状帯電ムラに対応した班点状の
黒点画像となり、高品位な画像は得られない。
触帯電法により帯電処理しても感光体面の各部均一な帯
電はなされず１班点状の帯電ムラを生じる。これは電圧
を印加した導電性部材と、それを接触させた感光体表面
とが微視的には両表面の凹凸によって理想的な密着面が
得られにくいためと考えられる。そしてその斑点状帯電
ムラ状態の感光体面に光像露光以下の作像プロセスを適
用しても出力画像は斑点状帯電ムラに対応した班点状の
黒点画像となり、高品位な画像は得られない。
本発明はこの接触帯電手段について被帯電面各部が均一
帯電されるように改善し、前述したように問題の多いコ
ロナ放電器を利用する代りに例えば電子写真装置におけ
る感光体の均一帯電処理手段として問題なく利用するこ
とができるようにすることを目的とする。
帯電されるように改善し、前述したように問題の多いコ
ロナ放電器を利用する代りに例えば電子写真装置におけ
る感光体の均一帯電処理手段として問題なく利用するこ
とができるようにすることを目的とする。
口１発明の構成
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は。
被帯電体表面に当接させた導電性部材に電圧を印加して
帯電を行う接触帯電方法において、前記導電性部材は被
帯電体表面に当接する面領域と、それに引続いて被帯電
体の面移動方向下流側に向うに従って被帯電体面から徐
々に離間する面領域を具備させ。
帯電を行う接触帯電方法において、前記導電性部材は被
帯電体表面に当接する面領域と、それに引続いて被帯電
体の面移動方向下流側に向うに従って被帯電体面から徐
々に離間する面領域を具備させ。
該４電性部材に対して帯電開始電圧の２倍以上のピーク
間電圧を有する脈流電圧を印加することにより該部材の
前記離間面領域と被帯電体面間で振動電界を形成させ帯
電を行わせる ことを特徴とする接触帯電方法 を要旨とする。
間電圧を有する脈流電圧を印加することにより該部材の
前記離間面領域と被帯電体面間で振動電界を形成させ帯
電を行わせる ことを特徴とする接触帯電方法 を要旨とする。
上記のような条件で被帯電体を接触帯電手段すると、実
際上被帯電体面は班点状等の帯電ムラを生じることなく
各部均一の所定電位で常に安定に一様帯電処理されるこ
とが後述実施例に示すように確認された。
際上被帯電体面は班点状等の帯電ムラを生じることなく
各部均一の所定電位で常に安定に一様帯電処理されるこ
とが後述実施例に示すように確認された。
第１図に於て、１は被帯電体としての電子写真感光ドラ
ムの−ｄであり、ドラム基体１ａの外周部に感光体層１
ｂ（有機半導体・アモルファスシリコン・セレン等の光
導電性半導体材料層）を形成してなるもので、矢示ａ方
向に所定の速度で面移動駆動される。
ムの−ｄであり、ドラム基体１ａの外周部に感光体層１
ｂ（有機半導体・アモルファスシリコン・セレン等の光
導電性半導体材料層）を形成してなるもので、矢示ａ方
向に所定の速度で面移動駆動される。
２は上記の感光ドラム１品に所定圧力をもって接触させ
た導電性部材としての導電性ローラであり、感光ドラム
ｌの回転に伴ない矢示方向に従動回転する。この４電性
ローラ２において、２Ａは被帯電体たる感光ドラム１面
に当接する面領域であり、２Ｂはそれに引続いて感光ド
ラムの面移動方向ド流側に向うに従って波帯゛准面から
徐々に離間する面領域である０本例の場合該離間面領域
Ｂはローラ２の曲面と感光ドラムの曲面によって構成さ
れる。３はこの導電性ローラに電圧を印加する電源であ
る。
た導電性部材としての導電性ローラであり、感光ドラム
ｌの回転に伴ない矢示方向に従動回転する。この４電性
ローラ２において、２Ａは被帯電体たる感光ドラム１面
に当接する面領域であり、２Ｂはそれに引続いて感光ド
ラムの面移動方向ド流側に向うに従って波帯゛准面から
徐々に離間する面領域である０本例の場合該離間面領域
Ｂはローラ２の曲面と感光ドラムの曲面によって構成さ
れる。３はこの導電性ローラに電圧を印加する電源であ
る。
導電性ローラ２は具体的には例えば第２図（転）のよう
に金属芯棒２ａにＥＰＤＭ・ＮＢＲ等の弾性ゴム層２ｂ
を設け、更にその周面に、カーボンを分散したウレタン
ゴム層２ｃ（抵抗〜１０’Ω）を設けた２層被覆構成の
もの、第２図（ｂ）のように金属芯棒２ａにカーボンを
分散した発泡ウレタンゴム層２ｄを被覆したもの等を用
いることができる。
に金属芯棒２ａにＥＰＤＭ・ＮＢＲ等の弾性ゴム層２ｂ
を設け、更にその周面に、カーボンを分散したウレタン
ゴム層２ｃ（抵抗〜１０’Ω）を設けた２層被覆構成の
もの、第２図（ｂ）のように金属芯棒２ａにカーボンを
分散した発泡ウレタンゴム層２ｄを被覆したもの等を用
いることができる。
導電性部材２は非回転のローラやパッド部材であっても
よい、第２図（Ｃ）及び同図（Ｉｉ）は夫々パッド部材
として構成した例を示している。
よい、第２図（Ｃ）及び同図（Ｉｉ）は夫々パッド部材
として構成した例を示している。
Ａ、一般帯電手法の場合（直流電圧印加）上記において
感光ドラム１の感光体Ｍｌｂは、アゾ顔料をＣＧＬ層（
キャリア発生Ｆ＃）とし、その上にヒドラゾンと樹脂を
混合したものをＣＴＬ層（キャリア輸送ｍ＞とじて１９
μの厚さに積層した負極性有機半導体層（ｏｐｃ層）と
し、このＯＰＣ感光ドラム１を回転駆動させ、その表面
に導電性ロー゛う２を接触させ、該導電性ローラ２に直
流電圧Ｖｏｃを印加して暗所でＯｐＣ感光ドラム１め接
触帯電を行わせるものとし、導電性ローラ２通過後の帯
電されたＯＰＣ感光ドラム１の表面電位Ｖと、導電性ロ
ーラ２に対する印加直流電圧Ｖｏｃとの関係を測定した
。
感光ドラム１の感光体Ｍｌｂは、アゾ顔料をＣＧＬ層（
キャリア発生Ｆ＃）とし、その上にヒドラゾンと樹脂を
混合したものをＣＴＬ層（キャリア輸送ｍ＞とじて１９
μの厚さに積層した負極性有機半導体層（ｏｐｃ層）と
し、このＯＰＣ感光ドラム１を回転駆動させ、その表面
に導電性ロー゛う２を接触させ、該導電性ローラ２に直
流電圧Ｖｏｃを印加して暗所でＯｐＣ感光ドラム１め接
触帯電を行わせるものとし、導電性ローラ２通過後の帯
電されたＯＰＣ感光ドラム１の表面電位Ｖと、導電性ロ
ーラ２に対する印加直流電圧Ｖｏｃとの関係を測定した
。
第８図のグラフはその測定結果を示すものである。印加
直流電圧Ｖｏｃに対して帯電は！Ｉｌ値を有し、約−５
８０Ｖから帯電が開始し、その、帯電開始電圧具りの電
圧印加に対しては、得られる表面電位Ｖはグラフ上傾き
１の直線的な関係が得られた。
直流電圧Ｖｏｃに対して帯電は！Ｉｌ値を有し、約−５
８０Ｖから帯電が開始し、その、帯電開始電圧具りの電
圧印加に対しては、得られる表面電位Ｖはグラフ上傾き
１の直線的な関係が得られた。
この特性は環境特性的にも（例えば高温高湿・低温機ｉ
ｖｌ環境）はぼ同等の結果が得られた。
ｖｌ環境）はぼ同等の結果が得られた。
すなわち、導電性ローラ２への直流印加電圧をＶａとし
、 ＯＰＣ感光ドラム表面に得られる帯電電位をＷｅ、
帯電開始電圧をＶＴＭとすると。
、 ＯＰＣ感光ドラム表面に得られる帯電電位をＷｅ、
帯電開始電圧をＶＴＭとすると。
Ｖｃ＝Ｖａ−ＶＴＨ
の３０４Ｊｈがある。
上記の式はパッシェン（Ｐａｓｃｈｅｎ）の法則を用い
て導出できる。
て導出できる。
第９図の模型図に示すように導電性ローラ２と ＯＰＣ
感光体Ｒ１ｂとの間の微視的空隙Ｚにかかる電圧ｖｇは
以下の（１）式で表わされる。
感光体Ｒ１ｂとの間の微視的空隙Ｚにかかる電圧ｖｇは
以下の（１）式で表わされる。
ｖａ：印加電圧
ｖｃ：感光体層表面電位
Ｚ ：空隙
ＬＳ：感光体層厚み
Ｋｓ：感光体層比誘電率
一方、空隙Ｚにおける放電現象はパッシェンの法則によ
り、ｚ；ａＩＬ以上では放電破壊電圧ｖｂは次の１次式
（２）で近似できる。
り、ｚ；ａＩＬ以上では放電破壊電圧ｖｂは次の１次式
（２）で近似できる。
Ｖ ｂ ＝ ３１２＋ ８．２２．、、、、（２）
（１）・（２）式をグラフに書くと第１０図のグラフの
ようになる。横軸は空隙距離Ｚ、縦軸は空隙破壊電圧を
示し、下に凸の曲線■がパッシェンの曲線、上に凸の曲
線■・（争・■が夫々（Ｖａ−Ｖｃ）をパラメータとし
た空隙電圧Ｖｇの特性を示ナー パッシェンの曲線■と、曲線ｔｆ）〜（Φが交点を有す
るとき放電が生ずるものであり、放電が開始する点にお
いては、Ｖｇ＝ＶｂとおいたＺの二次式で判別式が０に
なる。すなわち。
（１）・（２）式をグラフに書くと第１０図のグラフの
ようになる。横軸は空隙距離Ｚ、縦軸は空隙破壊電圧を
示し、下に凸の曲線■がパッシェンの曲線、上に凸の曲
線■・（争・■が夫々（Ｖａ−Ｖｃ）をパラメータとし
た空隙電圧Ｖｇの特性を示ナー パッシェンの曲線■と、曲線ｔｆ）〜（Φが交点を有す
るとき放電が生ずるものであり、放電が開始する点にお
いては、Ｖｇ＝ＶｂとおいたＺの二次式で判別式が０に
なる。すなわち。
（Ｖａ−Ｖｃ−３１２−６，２Ｘ −）２＝４Ｘ ８．
２Ｘ ３１２Ｘ Ｌｓ／Ｋｓｖｃ−ｖａ−＜Ｅ万Ｔ了Ｘ
Ｌ、ｓ／Ｋｓ＋３１２＋６．２ Ｘ Ｌｓ／Ｋｓ）、
、、Ｃ３）（Ｖｃ＝Ｖａ−Ｖｒ Ｈ） （３）式の右辺に先の実験で用いたＯＰＣ感光感光体層
ｌ比誘電＊３、ＣＴＬ厚み１９＃Ｌを代入すると、Ｖｃ
＝Ｖａ−５７３ が得られ、先に得られた実験式とほぼ一致する。
２Ｘ ３１２Ｘ Ｌｓ／Ｋｓｖｃ−ｖａ−＜Ｅ万Ｔ了Ｘ
Ｌ、ｓ／Ｋｓ＋３１２＋６．２ Ｘ Ｌｓ／Ｋｓ）、
、、Ｃ３）（Ｖｃ＝Ｖａ−Ｖｒ Ｈ） （３）式の右辺に先の実験で用いたＯＰＣ感光感光体層
ｌ比誘電＊３、ＣＴＬ厚み１９＃Ｌを代入すると、Ｖｃ
＝Ｖａ−５７３ が得られ、先に得られた実験式とほぼ一致する。
パッシェンの法則は、空隙での放電現象に関するもので
あるが、−ｈ記導電性ローラ２を用いた帯電過程におい
ても帯電部のすぐ近傍で微少ながらオゾンの発生（コロ
ナ放′逝に比較して１０−２〜１Ｇ−３）が認められ、
帯電がなんらかの形で放電現象に関係しているものと考
えられる。
あるが、−ｈ記導電性ローラ２を用いた帯電過程におい
ても帯電部のすぐ近傍で微少ながらオゾンの発生（コロ
ナ放′逝に比較して１０−２〜１Ｇ−３）が認められ、
帯電がなんらかの形で放電現象に関係しているものと考
えられる。
第１１図のグラフは感光ドラム１（７）感光体層ｌｂを
上記例のｏｐｃＷＩに代えてアモルファスシリコン（ａ
−５ｉ）層とした場合の導電性ローラ２通過後の帯電さ
れた該ａ−Ｓｉ感光ドラム１の表面電位と、導電性ロー
ラ２に対する印加直流電圧との関係を測定したものであ
る。
上記例のｏｐｃＷＩに代えてアモルファスシリコン（ａ
−５ｉ）層とした場合の導電性ローラ２通過後の帯電さ
れた該ａ−Ｓｉ感光ドラム１の表面電位と、導電性ロー
ラ２に対する印加直流電圧との関係を測定したものであ
る。
暗減衰の因子を最小にするため帯電行程前の露光無で実
験を行った。Ｖ丁５−４４ＱＶから帯電が開始し、その
後は前述第８図のＯＰＣ感光ドラムの場合のグラフと同
様な直線的関係が得られた。
験を行った。Ｖ丁５−４４ＱＶから帯電が開始し、その
後は前述第８図のＯＰＣ感光ドラムの場合のグラフと同
様な直線的関係が得られた。
前記（３）式で得られたＫｓ＊Ｌｓに、用いたａ−９ｉ
感光ドラムのＫｓ＝１２、Ｌｓ＝２０ｇを代入するとＶ
丁Ｈ−４３２Ｖが得られ、実験結果とほぼ一致する。
感光ドラムのＫｓ＝１２、Ｌｓ＝２０ｇを代入するとＶ
丁Ｈ−４３２Ｖが得られ、実験結果とほぼ一致する。
導電性ローラ２に直流電圧を印加した場合１以上のよう
な特性をもって感光体表面に帯電電位が得られるが、そ
の静電荷パターンを公知の現像方法を用いて顕像化する
と班点状のムラすなわち帯電ムラが生じていることは前
述した通りである。
な特性をもって感光体表面に帯電電位が得られるが、そ
の静電荷パターンを公知の現像方法を用いて顕像化する
と班点状のムラすなわち帯電ムラが生じていることは前
述した通りである。
Ｂ１本発明の接触帯電手法の場合（脈流電圧印加）上記
Ａ項で用いたＯＰＣ感光ドラム及びａ−９ｉ感光ドラム
について、導電性ローラ２に直流Ｖｏｃにｖ ｐ−ｐの
ピーク間電圧を有する交流ＶＡＣを重畳した脈流電圧（
Ｖｏｃ＋Ｖｘｃ）を印加Ｌテａ−Ｓｉ感光ドラムを接触
帯電処理したときのピーク間電圧に対する感光体帯電電
位の関係を夫々測定した。第３図及び：ＪＩＪ４図はそ
の夫々の測定結果グラフである。ｖｐ−ｐの小さい領域
では、帯電電位はｖ ｐ−ｐに比例して直線的に増加し
、ある値を越えると脈流電圧成分中の直流分Ｖｏｃ値！
（はぼ飽和し、Ｖｐ−ｐ変化に対して一定値をとる。
Ａ項で用いたＯＰＣ感光ドラム及びａ−９ｉ感光ドラム
について、導電性ローラ２に直流Ｖｏｃにｖ ｐ−ｐの
ピーク間電圧を有する交流ＶＡＣを重畳した脈流電圧（
Ｖｏｃ＋Ｖｘｃ）を印加Ｌテａ−Ｓｉ感光ドラムを接触
帯電処理したときのピーク間電圧に対する感光体帯電電
位の関係を夫々測定した。第３図及び：ＪＩＪ４図はそ
の夫々の測定結果グラフである。ｖｐ−ｐの小さい領域
では、帯電電位はｖ ｐ−ｐに比例して直線的に増加し
、ある値を越えると脈流電圧成分中の直流分Ｖｏｃ値！
（はぼ飽和し、Ｖｐ−ｐ変化に対して一定値をとる。
感光体帯電電位のＶ Ｐ−ｐ／２値変化に対する上記の
変曲点は、 ｏｐｃ感光ドラムの場合は１３図のグラ
フのように約１１００Ｖ 、 ａ−Ｊｉ感光ドラムの場
合は第４図のグラフのように約９００Ｖであり、これ等
は丁度前述Ａ項で求めた直流印加時のＶＴＲ値のほぼ２
倍の値になる。
変曲点は、 ｏｐｃ感光ドラムの場合は１３図のグラ
フのように約１１００Ｖ 、 ａ−Ｊｉ感光ドラムの場
合は第４図のグラフのように約９００Ｖであり、これ等
は丁度前述Ａ項で求めた直流印加時のＶＴＲ値のほぼ２
倍の値になる。
この関係は印加電圧の周波数及び直流成分ＶＤＣｖ４を
変化させても帯電電位の飽和点がｖＤＣ値の変化によっ
てシフトするだけで、ｖ ｐ−ｐの変化に対する変曲点
の位置は一定であり、かつ導電性ローラ２の感光体１に
対するスピード、（例えば停止・回転−逆転）には依存
しない。
変化させても帯電電位の飽和点がｖＤＣ値の変化によっ
てシフトするだけで、ｖ ｐ−ｐの変化に対する変曲点
の位置は一定であり、かつ導電性ローラ２の感光体１に
対するスピード、（例えば停止・回転−逆転）には依存
しない。
このように脈流電圧を印加して得られた感光体の帯電表
面を現像゛すると、Ｖｐ−ｐの値が小さい時即ちＶ ｐ
−ｐ／２と帯電電位との間に傾きｌの直線的な関係にあ
る領域においては、前述の導電性ローラ２に直流のみを
印加した時と同様に班点状のムラを生じているが、変曲
点以上のピーク間電圧を印加した領域では帯電電位が一
定であるとともに、得られた顕画像は均一であり、帯電
が均−ｅ一様に行われていた。
面を現像゛すると、Ｖｐ−ｐの値が小さい時即ちＶ ｐ
−ｐ／２と帯電電位との間に傾きｌの直線的な関係にあ
る領域においては、前述の導電性ローラ２に直流のみを
印加した時と同様に班点状のムラを生じているが、変曲
点以上のピーク間電圧を印加した領域では帯電電位が一
定であるとともに、得られた顕画像は均一であり、帯電
が均−ｅ一様に行われていた。
すなわち、帯電の一様性を得るためには感光体の諸特性
等によって決定される直流印加時の帯電開始電圧ｖＴ１
４の２倍以上のピーク間電圧を有する振動電圧を印加す
る必要があり、その時得られる帯電電位は印加電圧の直
流成分に依存する。
等によって決定される直流印加時の帯電開始電圧ｖＴ１
４の２倍以上のピーク間電圧を有する振動電圧を印加す
る必要があり、その時得られる帯電電位は印加電圧の直
流成分に依存する。
帯電の一様性と脈流電圧のピーク間電圧ｖ ｐ−ｐと帯
電開始電圧ＶτＨとの関係、即ちｖ ｐ−ｐ≧２Ｖ丁Ｈ
に関して前述のように実験的には認証されたが、理論的
には以下のように考えられる。
電開始電圧ＶτＨとの関係、即ちｖ ｐ−ｐ≧２Ｖ丁Ｈ
に関して前述のように実験的には認証されたが、理論的
には以下のように考えられる。
すなわち、ｖ ｐ−ｐ変化に対する帯電電位の関係にお
ける彎曲点は感光体と導電性電位維持部材（導電性ロー
ラ）間の振動電界下において感光体から導電性電位維持
部材への電荷逆転移開始点と考えられる。
ける彎曲点は感光体と導電性電位維持部材（導電性ロー
ラ）間の振動電界下において感光体から導電性電位維持
部材への電荷逆転移開始点と考えられる。
第５図は導電性電位維持部材への印加電圧を示すもので
ある。説明上Ｖｏｃ直流成分にｖ ｐ−ｐの正弦波が重
畳された脈流電圧波形とすると、脈流電圧印加において
Ｖｍａｘ ＊ ＶａｉｎはＶ ｓｉｎ ＝ Ｖ ｏ ｃ
−−Ｖｐ−ｐと表わされる。
ある。説明上Ｖｏｃ直流成分にｖ ｐ−ｐの正弦波が重
畳された脈流電圧波形とすると、脈流電圧印加において
Ｖｍａｘ ＊ ＶａｉｎはＶ ｓｉｎ ＝ Ｖ ｏ ｃ
−−Ｖｐ−ｐと表わされる。
Ｖ ｓａｗの電圧が印加された時、感光体は前述の（３
）式によって Ｖ＝Ｖｏ ｃ＋−ＶＰ−Ｐ−ＶＴＨ の表面電位に帯電される。
）式によって Ｖ＝Ｖｏ ｃ＋−ＶＰ−Ｐ−ＶＴＨ の表面電位に帯電される。
この後、上記表面電位に対して導電性電位維持部材への
印加電圧値が脈流電圧値中最小値すなわちＶ ｗｉｎに
なった時、その差が帯電開始電圧、Ｖ Ｔ ）Ｉを越え
ると過剰な感光体重の電荷は導電性電位維持部材側へ逆
転移する。
印加電圧値が脈流電圧値中最小値すなわちＶ ｗｉｎに
なった時、その差が帯電開始電圧、Ｖ Ｔ ）Ｉを越え
ると過剰な感光体重の電荷は導電性電位維持部材側へ逆
転移する。
；＊＃に％ノーＬＩＡ−自１４４ｆｉ））−ＥｊＥ】１
？−ＩＪｅｂ７９％皿／７１−曙ローノｌ’？／ｆ％に
＝移・逆転移が両者ともＶＴＨの閾値を有して行われる
という事は、電荷の転移が両者間の空隙量電圧によって
決定されることから方向的に等価と考えられることにな
る。
？−ＩＪｅｂ７９％皿／７１−曙ローノｌ’？／ｆ％に
＝移・逆転移が両者ともＶＴＨの閾値を有して行われる
という事は、電荷の転移が両者間の空隙量電圧によって
決定されることから方向的に等価と考えられることにな
る。
したがって、電荷の逆転移が生じるためには、すなわち
ｖ ｐ−ｐ≧２ＶＴＨ
となり、前述の実験式と一致する結果が得られる。
つまり、たとえ感光体へ局部的に過剰な電荷がのって高
電位になっても上述の電荷の逆転移により一様化される
。
電位になっても上述の電荷の逆転移により一様化される
。
導電性電位維持部材と感光体との間に前述の脈流電圧に
よる振動電界が形成される事により両者間で電荷の転移
・逆転移が生じるが、ＶＴＭという値により電荷の転移
過程が決まる。すなわち７７８以上の電位差がある定ま
った距離間で生じると電荷転移が起こるとすると、導電
性電位維持部材と感光体が近接した領域では感光体の電
位は第６図に示すように矩形波に似た形状で振動する。
よる振動電界が形成される事により両者間で電荷の転移
・逆転移が生じるが、ＶＴＭという値により電荷の転移
過程が決まる。すなわち７７８以上の電位差がある定ま
った距離間で生じると電荷転移が起こるとすると、導電
性電位維持部材と感光体が近接した領域では感光体の電
位は第６図に示すように矩形波に似た形状で振動する。
振動である。
ＶＴＨに関してはその定義上電荷の転移の生じる最近接
距離での電位差であり、本来は距離に依存するものであ
り、電位維持部材と感光体のギャップが大きいと電荷の
移転を生じるために必要なＶｒＨも大きくならなければ
ならない、第１０図に示すパッシェンの曲線位置も距離
の増加にしたがって空隙破壊電圧の増加現像を示してい
る。
距離での電位差であり、本来は距離に依存するものであ
り、電位維持部材と感光体のギャップが大きいと電荷の
移転を生じるために必要なＶｒＨも大きくならなければ
ならない、第１０図に示すパッシェンの曲線位置も距離
の増加にしたがって空隙破壊電圧の増加現像を示してい
る。
したがって、導電性電位維持部材４と感光体１が、その
感光体の回動下流方向へ徐々に遠のく構成、すなわち第
１図・第２図に示すような構成においては、第６図に示
した振幅 感光体電位はその離間行程で上記振幅中ＶＴＨの増加に
したがいその振幅は０に収束する。
感光体の回動下流方向へ徐々に遠のく構成、すなわち第
１図・第２図に示すような構成においては、第６図に示
した振幅 感光体電位はその離間行程で上記振幅中ＶＴＨの増加に
したがいその振幅は０に収束する。
電荷の転移・逆転移の生じなくなった十分離れた領域に
おいては感光体表面電位は印加脈流電圧値中ｖ ｐ−ｐ
には依存せずほぼＶｏｃ値に安定する。
おいては感光体表面電位は印加脈流電圧値中ｖ ｐ−ｐ
には依存せずほぼＶｏｃ値に安定する。
ハ１発明の詳細
な説明したように本発明に依れば、被帯電体面を接触帯
電方法により帯電ムラなく均一に帯電処理することが可
能となる。
電方法により帯電ムラなく均一に帯電処理することが可
能となる。
さらには、前述のごとく被帯電体と導電性部材間で電荷
の転移拳逆転移が生じていると考えられ、帯電前の被帯
電体の電位に依存せず所望の電位を高精度で得ることが
できる（第７図のグラフ参照）、すなわちコロナ放電器
で用いるグリッドに似た効果もあり、電子写真で言う静
電潜像変動にともなう画像変動といった現象のない安定
した帯電プロセスが可能となる。
の転移拳逆転移が生じていると考えられ、帯電前の被帯
電体の電位に依存せず所望の電位を高精度で得ることが
できる（第７図のグラフ参照）、すなわちコロナ放電器
で用いるグリッドに似た効果もあり、電子写真で言う静
電潜像変動にともなう画像変動といった現象のない安定
した帯電プロセスが可能となる。
第１図は被帯電体としての感光ドラムの一部とその面に
接触させた接触帯電用の電圧印加導電性ローラを示す図
、第２図（ａ）・（ｂ）は夫々導電性ローラの構成例の
横断面図、同図（ｃ）・（ｄ）は夫々導電性パッド部材
の構成例の横断面図、第３図・第４図は夫々ＯＰＣ感光
ドラムとａ−９ｉ感光ドラムについての印加電圧ｖ ｐ
−ｐ値と感光体帯電電位Ｖとの関係グラフ、第５図は導
電性ローラへの印加電圧波形例（脈流電圧）、第６図は
導電性部材と感光体の近接した領域での感光体電位の振
動状態を示すグラフ、第７図はＯＰＣ感光ドラムについ
ての帯電前電位と帯電後電位の関係グラフ、第８図・第
１１図は夫々ＯＰＣ感光ドラムとａ−９ｉ感光ドラムに
ついての直流印加電圧Ｖｏｃと感光体帯電電位Ｖとの関
係グラフ、第９図は感光体層−導電性ローラ間の空隙ギ
ャップ模型図、第１０図はパッシェンの曲線と空隙電圧
の関係グラフである。 １は被帯電体としての感光ドラム、２は導電性部材、３
は電圧印加源、。 第１図 第２図（Ｑ） 第２図（ｂ） 第２図（Ｃ） 第２図（ｄ） 第６図 ■間 第７図 畢ｔ６ｔａ 第９図 第１０図 ５ミ Ｌ販 代°ヤ７フ・ ２ （自発）手続補正書 昭和６２年１２月 ３日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 ｌ、事件の表示 昭和６１年 特 許 間第２９８４２０号２、発明の
名称 接触帯電方法 ３、補正をする者 事件との関係 特 許出願人 名 称 （１００）キャノン株式会社４、代理人 東京都渋谷区代々木二丁目１１番１２号木村ビルディン
グ ５、補正の対象 図 面 ６、補正の内容 （１）図面「第６図」・「第７図」を別紙の通り補正す
第６図 Ｉｌｌ 間 第７図 １６１に石電イ立
接触させた接触帯電用の電圧印加導電性ローラを示す図
、第２図（ａ）・（ｂ）は夫々導電性ローラの構成例の
横断面図、同図（ｃ）・（ｄ）は夫々導電性パッド部材
の構成例の横断面図、第３図・第４図は夫々ＯＰＣ感光
ドラムとａ−９ｉ感光ドラムについての印加電圧ｖ ｐ
−ｐ値と感光体帯電電位Ｖとの関係グラフ、第５図は導
電性ローラへの印加電圧波形例（脈流電圧）、第６図は
導電性部材と感光体の近接した領域での感光体電位の振
動状態を示すグラフ、第７図はＯＰＣ感光ドラムについ
ての帯電前電位と帯電後電位の関係グラフ、第８図・第
１１図は夫々ＯＰＣ感光ドラムとａ−９ｉ感光ドラムに
ついての直流印加電圧Ｖｏｃと感光体帯電電位Ｖとの関
係グラフ、第９図は感光体層−導電性ローラ間の空隙ギ
ャップ模型図、第１０図はパッシェンの曲線と空隙電圧
の関係グラフである。 １は被帯電体としての感光ドラム、２は導電性部材、３
は電圧印加源、。 第１図 第２図（Ｑ） 第２図（ｂ） 第２図（Ｃ） 第２図（ｄ） 第６図 ■間 第７図 畢ｔ６ｔａ 第９図 第１０図 ５ミ Ｌ販 代°ヤ７フ・ ２ （自発）手続補正書 昭和６２年１２月 ３日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 ｌ、事件の表示 昭和６１年 特 許 間第２９８４２０号２、発明の
名称 接触帯電方法 ３、補正をする者 事件との関係 特 許出願人 名 称 （１００）キャノン株式会社４、代理人 東京都渋谷区代々木二丁目１１番１２号木村ビルディン
グ ５、補正の対象 図 面 ６、補正の内容 （１）図面「第６図」・「第７図」を別紙の通り補正す
第６図 Ｉｌｌ 間 第７図 １６１に石電イ立
Claims (1)
- （１）被帯電体表面に当接させた導電性部材に電圧を印
加して帯電を行う接触帯電方法において、前記導電性部
材は被帯電体表面に当接する面領域と、それに引続いて
被帯電体の面移動方向下流側に向うに従って被帯電体面
から徐々に離間する面領域を具備させ、 該導電性部材に対して帯電開始電圧の２倍以上のピーク
間電圧を有する脈流電圧を印加することにより該部材の
前記離間面領域と被帯電体面間で振動電界を形成させ帯
電を行わせる ことを特徴とする接触帯電方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29842086A JPS63149668A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 帯電方法及び同装置並びにこの装置を備えた電子写真装置 |
| US07/131,585 US4851960A (en) | 1986-12-15 | 1987-12-11 | Charging device |
| DE3789893T DE3789893T2 (de) | 1986-12-15 | 1987-12-14 | Aufladevorrichtung. |
| EP87310983A EP0272072B1 (en) | 1986-12-15 | 1987-12-14 | A charging device |
| US08/562,788 USRE35581E (en) | 1986-12-15 | 1995-11-27 | Charging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29842086A JPS63149668A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 帯電方法及び同装置並びにこの装置を備えた電子写真装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7832391A Division JPH04218076A (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 接触帯電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149668A true JPS63149668A (ja) | 1988-06-22 |
| JPH0352058B2 JPH0352058B2 (ja) | 1991-08-08 |
Family
ID=17859473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29842086A Granted JPS63149668A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 帯電方法及び同装置並びにこの装置を備えた電子写真装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63149668A (ja) |
Cited By (56)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0690352A2 (en) | 1994-06-22 | 1996-01-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic apparatus |
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| US5804309A (en) * | 1996-03-19 | 1998-09-08 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Charging roll |
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| US5876888A (en) * | 1996-07-04 | 1999-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic photosensitive member, and apparatus and process cartridge provided with the same |
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| US6245473B1 (en) | 1993-07-30 | 2001-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic apparatus with DC contact charging and photosensitive layer with polycarbonate resin in charge generation layer |
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| EP2065761A1 (en) | 2007-11-30 | 2009-06-03 | Ricoh Company, Ltd. | Conductive member, process cartridge using the conductive member, and image forming device using the process cartridge |
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