JPH1069148A - 帯電装置 - Google Patents
帯電装置Info
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- JPH1069148A JPH1069148A JP22889696A JP22889696A JPH1069148A JP H1069148 A JPH1069148 A JP H1069148A JP 22889696 A JP22889696 A JP 22889696A JP 22889696 A JP22889696 A JP 22889696A JP H1069148 A JPH1069148 A JP H1069148A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 感光体の表面に帯電不良部分があったり、直
流バイアスに交流バイアスを重畳しても、感光体への磁
性粒子の付着を極力抑えるようにする。 【解決手段】 長手方向の抵抗値が周方向の抵抗値より
も低い異方導電性のメッシュを絶縁スリーブ上に施し、
磁気ブラシ2と感光体1との間の帯電ニップ内における
感光体1の回転方向最下流部の磁気ブラシ2の帯電バイ
アス印加電源からの抵抗値を最下流部以外の磁気ブラシ
2の抵抗値より高くするように電極25を設け、これに
電圧を印加する。これにより帯電ニップ内の最下流部の
磁性粒子23をフロート状態にする。このため、電荷が
誘起されにくくなり、感光体1上に帯電不良部分があっ
たり、帯電バイアスとして直流バイアスに交流バイアス
が重畳された電圧が印加されても静電気力が働かず、磁
性粒子23の感光体1への付着が抑えられる。
流バイアスに交流バイアスを重畳しても、感光体への磁
性粒子の付着を極力抑えるようにする。 【解決手段】 長手方向の抵抗値が周方向の抵抗値より
も低い異方導電性のメッシュを絶縁スリーブ上に施し、
磁気ブラシ2と感光体1との間の帯電ニップ内における
感光体1の回転方向最下流部の磁気ブラシ2の帯電バイ
アス印加電源からの抵抗値を最下流部以外の磁気ブラシ
2の抵抗値より高くするように電極25を設け、これに
電圧を印加する。これにより帯電ニップ内の最下流部の
磁性粒子23をフロート状態にする。このため、電荷が
誘起されにくくなり、感光体1上に帯電不良部分があっ
たり、帯電バイアスとして直流バイアスに交流バイアス
が重畳された電圧が印加されても静電気力が働かず、磁
性粒子23の感光体1への付着が抑えられる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
などの画像形成装置に用いられ、被帯電体に接触帯電部
材を接触させて帯電を行う帯電装置に関するものであ
る。
などの画像形成装置に用いられ、被帯電体に接触帯電部
材を接触させて帯電を行う帯電装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
ける帯電装置としては、コロナ帯電器が使用されてき
た。近年、これに代わって、接触帯電装置が実用化され
てきている。これは、低オゾン、低電力を特長としてお
り、中でも特に帯電部材として導電性の弾性ローラを用
いたローラ帯電方式が、帯電の安定性という点から好ま
しく用いられている。
ける帯電装置としては、コロナ帯電器が使用されてき
た。近年、これに代わって、接触帯電装置が実用化され
てきている。これは、低オゾン、低電力を特長としてお
り、中でも特に帯電部材として導電性の弾性ローラを用
いたローラ帯電方式が、帯電の安定性という点から好ま
しく用いられている。
【0003】ローラ帯電方式は、導電性の弾性ローラを
被帯電体に加圧当接させ、これに電圧を印加することに
よって被帯電体の帯電を行う。
被帯電体に加圧当接させ、これに電圧を印加することに
よって被帯電体の帯電を行う。
【0004】ローラ帯電方式においては、帯電は帯電部
材から被帯電体への放電によって主に行われるため、あ
る閾値電圧以上の電圧を印加することによって帯電が開
始される。この閾値電圧を帯電開始電圧Vthと定義す
る。
材から被帯電体への放電によって主に行われるため、あ
る閾値電圧以上の電圧を印加することによって帯電が開
始される。この閾値電圧を帯電開始電圧Vthと定義す
る。
【0005】被帯電体としてのドラム型の電子写真感光
体(以下単に「感光体」という)において画像形成に必
要とされる表面電位Vdを得るためには、帯電ローラに
は必要とされる以上のDC電圧を印加することが必要と
なる。すなわち、Vd+Vthという、表面電位Vdに帯
電開始電圧Vthを加えた電圧が必要となる。このように
してDC電圧のみを接触帯電部材に印加して帯電を行う
方法をDC帯電と称する。
体(以下単に「感光体」という)において画像形成に必
要とされる表面電位Vdを得るためには、帯電ローラに
は必要とされる以上のDC電圧を印加することが必要と
なる。すなわち、Vd+Vthという、表面電位Vdに帯
電開始電圧Vthを加えた電圧が必要となる。このように
してDC電圧のみを接触帯電部材に印加して帯電を行う
方法をDC帯電と称する。
【0006】しかし、DC帯電においては環境変動など
によって接触帯電部材の抵抗値が変動したり、感光体が
削れることによって膜厚が変化したりして帯電開始電圧
Vthが変動するため、感光体の電位を所望の値にするこ
とが難しかった。
によって接触帯電部材の抵抗値が変動したり、感光体が
削れることによって膜厚が変化したりして帯電開始電圧
Vthが変動するため、感光体の電位を所望の値にするこ
とが難しかった。
【0007】このため、更なる帯電の均一化を図るため
に特開昭63−149669号公報に開示されているよ
うに、所望の表面電位Vdに相当するDC電圧に2×V
th以上のピーク間電圧を持つAC成分を重畳させた電圧
を接触帯電部材に印加するAC帯電方式が用いられる。
これは、AC成分による電位のならし効果を目的とした
ものであり、被帯電体の電位はAC電圧のピークの中央
である表面電位Vdに収束し、環境などの外乱には影響
されることはない。
に特開昭63−149669号公報に開示されているよ
うに、所望の表面電位Vdに相当するDC電圧に2×V
th以上のピーク間電圧を持つAC成分を重畳させた電圧
を接触帯電部材に印加するAC帯電方式が用いられる。
これは、AC成分による電位のならし効果を目的とした
ものであり、被帯電体の電位はAC電圧のピークの中央
である表面電位Vdに収束し、環境などの外乱には影響
されることはない。
【0008】ところが、このような接触帯電装置におい
ても、その本質的な帯電機構は、帯電部材から感光体へ
の放電現象を用いるため、先に述べたように帯電に必要
とされる電圧は感光体の表面電位Vdに帯電開始電圧V
thを重畳した値が必要とされ、微量のオゾンは発生す
る。また、帯電均一化のためにAC帯電を行った場合に
は、更なるオゾン量の発生、AC電圧の電界により帯電
部材と感光体との間に振動や騒音(以下「AC帯電音」
という)が発生し、また放電により感光体表面の劣化な
どが顕著になり、新たな問題となっていた。
ても、その本質的な帯電機構は、帯電部材から感光体へ
の放電現象を用いるため、先に述べたように帯電に必要
とされる電圧は感光体の表面電位Vdに帯電開始電圧V
thを重畳した値が必要とされ、微量のオゾンは発生す
る。また、帯電均一化のためにAC帯電を行った場合に
は、更なるオゾン量の発生、AC電圧の電界により帯電
部材と感光体との間に振動や騒音(以下「AC帯電音」
という)が発生し、また放電により感光体表面の劣化な
どが顕著になり、新たな問題となっていた。
【0009】そこで、新たな帯電方式として、感光体へ
の電荷の直接注入による帯電方式が、特開平6−392
1号公報などに開示されている。この帯電方式は、帯電
ローラ、帯電ブラシ、帯電磁気ブラシなどの接触帯電部
材に電圧を印加し、感光体の表面層である電荷注入層の
導電粒子に電荷を注入して接触注入帯電を行う方法であ
る。この帯電方式では、放電現象を用いないため、帯電
に必要とされる電圧が所望の感光体の表面電位分のみの
DC電圧であり、オゾンの発生もないばかりか、AC電
圧を印加しないので、AC帯電音の発生もなく、ローラ
帯電方式と比べても、より低オゾン、低電圧の優れた帯
電方式である。
の電荷の直接注入による帯電方式が、特開平6−392
1号公報などに開示されている。この帯電方式は、帯電
ローラ、帯電ブラシ、帯電磁気ブラシなどの接触帯電部
材に電圧を印加し、感光体の表面層である電荷注入層の
導電粒子に電荷を注入して接触注入帯電を行う方法であ
る。この帯電方式では、放電現象を用いないため、帯電
に必要とされる電圧が所望の感光体の表面電位分のみの
DC電圧であり、オゾンの発生もないばかりか、AC電
圧を印加しないので、AC帯電音の発生もなく、ローラ
帯電方式と比べても、より低オゾン、低電圧の優れた帯
電方式である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、注入帯
電用の接触帯電部材として磁気ブラシを用い、帯電バイ
アスとしてDC電圧のみの場合、感光体の表面が帯電バ
イアスと同じ電位にまで十分に帯電されず、感光体の表
面上に部分的に電位が載っていないところがあった。ま
た、帯電バイアスとして直流バイアスに交流バイアスを
重畳すると、磁性粒子と感光体との間の電位差により、
磁性粒子が電極から誘起された電荷によって静電気力を
受けるため、帯電ニップの出口付近の磁性粒子が感光体
の表面に付着するという問題を生じる。
電用の接触帯電部材として磁気ブラシを用い、帯電バイ
アスとしてDC電圧のみの場合、感光体の表面が帯電バ
イアスと同じ電位にまで十分に帯電されず、感光体の表
面上に部分的に電位が載っていないところがあった。ま
た、帯電バイアスとして直流バイアスに交流バイアスを
重畳すると、磁性粒子と感光体との間の電位差により、
磁性粒子が電極から誘起された電荷によって静電気力を
受けるため、帯電ニップの出口付近の磁性粒子が感光体
の表面に付着するという問題を生じる。
【0011】すなわち、磁気ブラシの場合、スリーブあ
るいはマグネットロールの表面は一様に導電性を有する
ため、一本の帯電部材に、所定のバイアスを印加した場
合は、帯電部材全体がそのバイアス電位と等しくなって
しまい、感光体上に帯電不良部分があったときに、帯電
ニップの出口の磁性粒子が電気的な力を生じないように
するのは困難であった。
るいはマグネットロールの表面は一様に導電性を有する
ため、一本の帯電部材に、所定のバイアスを印加した場
合は、帯電部材全体がそのバイアス電位と等しくなって
しまい、感光体上に帯電不良部分があったときに、帯電
ニップの出口の磁性粒子が電気的な力を生じないように
するのは困難であった。
【0012】そこで本発明では、上記のような問題点を
解決するためになされたもので、被帯電体の表面に帯電
不良部分があったり、直流バイアスに交流バイアスを重
畳した場合においても、被帯電体への磁性粒子の付着を
極力抑えるようにした帯電装置を提供することを目的と
する。
解決するためになされたもので、被帯電体の表面に帯電
不良部分があったり、直流バイアスに交流バイアスを重
畳した場合においても、被帯電体への磁性粒子の付着を
極力抑えるようにした帯電装置を提供することを目的と
する。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1記載に係る帯電装置は、磁性粒
子を磁気力により拘束するとともに、被帯電体に接触し
て電荷を直接注入するように電圧が印加される磁気ブラ
シを有するものであって、前記磁気ブラシと前記被帯電
体との間の帯電ニップ内における被帯電体の回転方向最
下流部の磁気ブラシの電圧印加手段からの抵抗値を前記
最下流部以外の磁気ブラシの抵抗値より高く形成するこ
とを特徴とする。
めに、本発明の請求項1記載に係る帯電装置は、磁性粒
子を磁気力により拘束するとともに、被帯電体に接触し
て電荷を直接注入するように電圧が印加される磁気ブラ
シを有するものであって、前記磁気ブラシと前記被帯電
体との間の帯電ニップ内における被帯電体の回転方向最
下流部の磁気ブラシの電圧印加手段からの抵抗値を前記
最下流部以外の磁気ブラシの抵抗値より高く形成するこ
とを特徴とする。
【0014】請求項2記載の発明によれば、前記磁気ブ
ラシは、磁性部材を内包する絶縁スリーブと、該絶縁ス
リーブを巻回し、長手方向に沿う抵抗値が周方向に沿う
抵抗値より低く形成された網状部材と、前記磁性部材に
拘束される磁性粒子とを備え、前記網状部材に電圧を印
加する電極を、前記帯電ニップに対応する位置に設けた
ものである。
ラシは、磁性部材を内包する絶縁スリーブと、該絶縁ス
リーブを巻回し、長手方向に沿う抵抗値が周方向に沿う
抵抗値より低く形成された網状部材と、前記磁性部材に
拘束される磁性粒子とを備え、前記網状部材に電圧を印
加する電極を、前記帯電ニップに対応する位置に設けた
ものである。
【0015】請求項3記載の発明によれば、前記磁気ブ
ラシは、回転可能な磁性部材を巻回し、長手方向に沿う
抵抗値が周方向に沿う抵抗値より低く形成された網状部
材と、前記磁性部材に拘束される磁性粒子とを備え、前
記網状部材に電圧を印加する電極を、前記帯電ニップに
対応する位置に設けたものである。
ラシは、回転可能な磁性部材を巻回し、長手方向に沿う
抵抗値が周方向に沿う抵抗値より低く形成された網状部
材と、前記磁性部材に拘束される磁性粒子とを備え、前
記網状部材に電圧を印加する電極を、前記帯電ニップに
対応する位置に設けたものである。
【0016】請求項4記載の発明によれば、前記磁気ブ
ラシは、被帯電体に対して周速差を持って移動する。
ラシは、被帯電体に対して周速差を持って移動する。
【0017】請求項5記載の発明によれば、前記網状部
材は、異方導電性のメッシュである。
材は、異方導電性のメッシュである。
【0018】請求項6記載の発明によれば、前記網状部
材は、異方導電性ゴムである。
材は、異方導電性ゴムである。
【0019】請求項7記載の発明は、被帯電体が表面に
電荷注入層を有し、該電荷注入層に記磁気ブラシによっ
て直接電荷注入を行って帯電させるものである。
電荷注入層を有し、該電荷注入層に記磁気ブラシによっ
て直接電荷注入を行って帯電させるものである。
【0020】[作用]以上の構成に基づいて、磁気ブラ
シの表面に施した網状部材は、磁気ブラシと被帯電体と
の間の帯電ニップ内における被帯電体の回転方向最下流
部の磁気ブラシの抵抗値を前記最下流部以外の磁気ブラ
シの抵抗値より高くしている。そして、前記帯電ニップ
に対応する電極により前記網状部材に電圧を印加する。
これにより帯電ニップ内の最下流部の磁性粒子をフロー
ト状態にする。このため、電荷が誘起されにくくなり、
被帯電体上に帯電不良部分があったり、帯電バイアスと
して直流バイアスに交流バイアスを重畳した電圧を印加
したりした場合であっても静電気力が働かず、磁性粒子
の被帯電体への付着は抑えられる。
シの表面に施した網状部材は、磁気ブラシと被帯電体と
の間の帯電ニップ内における被帯電体の回転方向最下流
部の磁気ブラシの抵抗値を前記最下流部以外の磁気ブラ
シの抵抗値より高くしている。そして、前記帯電ニップ
に対応する電極により前記網状部材に電圧を印加する。
これにより帯電ニップ内の最下流部の磁性粒子をフロー
ト状態にする。このため、電荷が誘起されにくくなり、
被帯電体上に帯電不良部分があったり、帯電バイアスと
して直流バイアスに交流バイアスを重畳した電圧を印加
したりした場合であっても静電気力が働かず、磁性粒子
の被帯電体への付着は抑えられる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【0022】図1(a)(b)は本発明の実施の形態に
係る帯電装置の概略構成を示す断面図、また図2は本発
明の実施の形態に係る帯電装置が適用される画像形成装
置の一例を示す概略構成図である。なお、図2に示す画
像形成装置は、電子写真プロセス利用のレーザビームプ
リンタである。
係る帯電装置の概略構成を示す断面図、また図2は本発
明の実施の形態に係る帯電装置が適用される画像形成装
置の一例を示す概略構成図である。なお、図2に示す画
像形成装置は、電子写真プロセス利用のレーザビームプ
リンタである。
【0023】図2において、本実施の形態の感光体1は
直径30mmのOPC感光体であり、図示矢印R1の時計
回り方向に100mm/sec のプロセススピード(周速
度)をもって回転駆動される。また、感光体1には、接
触帯電部材としての磁気ブラシ2が当接して一次帯電を
行うようにしている。
直径30mmのOPC感光体であり、図示矢印R1の時計
回り方向に100mm/sec のプロセススピード(周速
度)をもって回転駆動される。また、感光体1には、接
触帯電部材としての磁気ブラシ2が当接して一次帯電を
行うようにしている。
【0024】感光体1の帯電面に対しては、レーザダイ
ーオードおよびポリゴンミラーなどを備える不図示のレ
ーザビームスキャナから出力される目的の画像情報の時
系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調されたレ
ーザ露光光Lが出力され、感光体1の周面に対して目的
の画像情報に対応した静電潜像が形成される。この静電
潜像は磁性一成分絶縁トナー(ネガトナー)を用いた反
転現像装置3によりトナー画像として現像される。反転
現像装置3は、マグネット3bを内包する直径16mmの
非磁性現像スリーブ3aを有するものである。この現像
スリーブ3aは、上記ネガトナーがコートされ、感光体
1の表面との距離を300μmに固定した状態で、感光
体1の周速度と同じ速度で回転する。そして、現像スリ
ーブ3aは、現像バイアス電源S2より−500VのD
C電圧に、周波数1800Hz、ピーク間電圧1600
Vの矩形のAC電圧が重畳された現像バイアス電圧が印
加され、感光体1との間でジャンピング現像を行う。
ーオードおよびポリゴンミラーなどを備える不図示のレ
ーザビームスキャナから出力される目的の画像情報の時
系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調されたレ
ーザ露光光Lが出力され、感光体1の周面に対して目的
の画像情報に対応した静電潜像が形成される。この静電
潜像は磁性一成分絶縁トナー(ネガトナー)を用いた反
転現像装置3によりトナー画像として現像される。反転
現像装置3は、マグネット3bを内包する直径16mmの
非磁性現像スリーブ3aを有するものである。この現像
スリーブ3aは、上記ネガトナーがコートされ、感光体
1の表面との距離を300μmに固定した状態で、感光
体1の周速度と同じ速度で回転する。そして、現像スリ
ーブ3aは、現像バイアス電源S2より−500VのD
C電圧に、周波数1800Hz、ピーク間電圧1600
Vの矩形のAC電圧が重畳された現像バイアス電圧が印
加され、感光体1との間でジャンピング現像を行う。
【0025】一方、不図示の給紙部から供給される記録
材としての転写紙Pは、感光体1と、これに所定の押圧
力で当接している接触転写手段としての中抵抗の転写ロ
ーラ4との圧接ニップ部(転写部)Tに所定のタイミン
グにて導入される。転写ローラ4には転写バイアス印加
電源S3から所定の転写バイアス電圧が印加される。本
実施の形態では、転写ローラ4の抵抗値は5×108 Ω
のものを用い、+2000VのDC電圧を印加して転写
を行った。
材としての転写紙Pは、感光体1と、これに所定の押圧
力で当接している接触転写手段としての中抵抗の転写ロ
ーラ4との圧接ニップ部(転写部)Tに所定のタイミン
グにて導入される。転写ローラ4には転写バイアス印加
電源S3から所定の転写バイアス電圧が印加される。本
実施の形態では、転写ローラ4の抵抗値は5×108 Ω
のものを用い、+2000VのDC電圧を印加して転写
を行った。
【0026】転写部Tは、転写紙Pを導入したのち、こ
の転写紙Pを挟持搬送して、感光体1の表面側に担持さ
れているトナー画像を順次、静電気力と押圧力とによっ
て転写紙Pの表面に転写する。このトナー画像の転写を
受けた転写紙Pは感光体1の表面から分離されて熱定着
方式などの定着装置5へ導入されて未定着トナー画像が
定着され、プリントなどの画像形成物として装置外へ排
出される。
の転写紙Pを挟持搬送して、感光体1の表面側に担持さ
れているトナー画像を順次、静電気力と押圧力とによっ
て転写紙Pの表面に転写する。このトナー画像の転写を
受けた転写紙Pは感光体1の表面から分離されて熱定着
方式などの定着装置5へ導入されて未定着トナー画像が
定着され、プリントなどの画像形成物として装置外へ排
出される。
【0027】また、転写紙Pに対するトナー画像を転写
した後の感光体1の表面は、クリーニング装置6により
残留トナーなどの付着汚染物の除去をうけて清掃され、
繰り返して画像形成に供される。
した後の感光体1の表面は、クリーニング装置6により
残留トナーなどの付着汚染物の除去をうけて清掃され、
繰り返して画像形成に供される。
【0028】本実施の形態の画像形成装置は、感光体
1、磁気ブラシ2、反転現像装置3、およびクリーニン
グ装置6の4つのプロセス機器をカートリッジ容器10
に包含させて画像形成装置本体に対して一括して着脱交
換自在のプロセスカートリッジ方式のものとして説明し
たが、これに限るものではない。
1、磁気ブラシ2、反転現像装置3、およびクリーニン
グ装置6の4つのプロセス機器をカートリッジ容器10
に包含させて画像形成装置本体に対して一括して着脱交
換自在のプロセスカートリッジ方式のものとして説明し
たが、これに限るものではない。
【0029】次に、本実施の形態で用いた感光体1につ
いて述べる。
いて述べる。
【0030】感光体1は、負帯電のOPC感光体であ
り、直径30mmのアルミニウム製のドラム基体上に第1
層〜第5層の機能層を下から順に設けたものである。
り、直径30mmのアルミニウム製のドラム基体上に第1
層〜第5層の機能層を下から順に設けたものである。
【0031】第1層は、下引き層であり、ドラム基体の
欠陥などをならしたり、またレーザ露光光Lの反射によ
るモアレの発生を防止したりするために設けられている
厚さ約20μmの導電層である。
欠陥などをならしたり、またレーザ露光光Lの反射によ
るモアレの発生を防止したりするために設けられている
厚さ約20μmの導電層である。
【0032】第2層は、正電荷注入防止層であり、ドラ
ム基体から注入された正電荷が感光体1の表面に帯電さ
れた負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミ
ラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンとによって1×1
06 Ωcm程度に抵抗調整された厚さ約1μmの中抵抗層
である。
ム基体から注入された正電荷が感光体1の表面に帯電さ
れた負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミ
ラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンとによって1×1
06 Ωcm程度に抵抗調整された厚さ約1μmの中抵抗層
である。
【0033】第3層は、電荷発生層であり、ジスアゾ系
の顔料を樹脂に分散させた厚さ約0.3μmの層であ
り、レーザ露光光Lを受けることによって正負の電荷対
を発生する。
の顔料を樹脂に分散させた厚さ約0.3μmの層であ
り、レーザ露光光Lを受けることによって正負の電荷対
を発生する。
【0034】第4層は、電荷輸送層であり、ポリカーボ
ネート樹脂にヒドラゾンを分散させたものであり、P型
半導体である。したがって、感光体1の表面に帯電され
た負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層
で発生した正電荷のみを感光体1の表面に輸送すること
ができる。
ネート樹脂にヒドラゾンを分散させたものであり、P型
半導体である。したがって、感光体1の表面に帯電され
た負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層
で発生した正電荷のみを感光体1の表面に輸送すること
ができる。
【0035】第5層は、電荷注入層であり、光硬化性の
アクリル樹脂に超微粒子のSnO2を分散させたもので
ある。具体的には、アンチモンをドーピングし、低抵抗
化した粒径約0.03μmのSnO2 粒子を樹脂に対し
て70wt%分散させたものである。また、テフロンを
26%分散させ、滑りをよくすることでキャリヤを動き
易くしている。
アクリル樹脂に超微粒子のSnO2を分散させたもので
ある。具体的には、アンチモンをドーピングし、低抵抗
化した粒径約0.03μmのSnO2 粒子を樹脂に対し
て70wt%分散させたものである。また、テフロンを
26%分散させ、滑りをよくすることでキャリヤを動き
易くしている。
【0036】ここで本発明に用いられる感光体1として
は、通常用いられている有機感光体などを用いることが
できるが、望ましくは、有機感光体上にその抵抗が10
9 〜1014Ω・cmの材質を有する表面層を持つもの
や、アモルファスシリコン感光体などを用いると、電荷
注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、ならびに消費
電力の低減に効果がある。また、帯電性についても向上
させることが可能となる。
は、通常用いられている有機感光体などを用いることが
できるが、望ましくは、有機感光体上にその抵抗が10
9 〜1014Ω・cmの材質を有する表面層を持つもの
や、アモルファスシリコン感光体などを用いると、電荷
注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、ならびに消費
電力の低減に効果がある。また、帯電性についても向上
させることが可能となる。
【0037】ここで表面層の体積抵抗は、金属の電極を
200μmの間隔で配し、その間に表面層の調合液を流
入して成膜させ、電極間に100Vの電圧を印加して測
定した値である。測定は温度23℃、湿度50%RHの
条件下で行う。
200μmの間隔で配し、その間に表面層の調合液を流
入して成膜させ、電極間に100Vの電圧を印加して測
定した値である。測定は温度23℃、湿度50%RHの
条件下で行う。
【0038】また、図1(a)、(b)に本実施の形態
で用いた磁気ブラシ2を示す。
で用いた磁気ブラシ2を示す。
【0039】磁気ブラシ2は、長手方向にのみ導電性を
有する網状部材としてのメッシュ24が巻回された非磁
性の絶縁スリーブ21と、この絶縁スリーブ21に内包
された磁性部材としてのマグネットロール22と、絶縁
スリーブ21上に付着される磁性粒子23と、絶縁スリ
ーブ21の端部と接触している電極25とを備え、磁気
ブラシ2の表面と感光体1の表面との間の帯電ニップ内
での磁気ブラシ2の抵抗分布を、図3に示すように帯電
ニップの上流側では磁気ブラシ抵抗値が帯電性に適した
範囲にあり、感光体1の回転方向の帯電ニップ最下流部
である帯電ニップ出口Aでは、高抵抗値となるように構
成している。
有する網状部材としてのメッシュ24が巻回された非磁
性の絶縁スリーブ21と、この絶縁スリーブ21に内包
された磁性部材としてのマグネットロール22と、絶縁
スリーブ21上に付着される磁性粒子23と、絶縁スリ
ーブ21の端部と接触している電極25とを備え、磁気
ブラシ2の表面と感光体1の表面との間の帯電ニップ内
での磁気ブラシ2の抵抗分布を、図3に示すように帯電
ニップの上流側では磁気ブラシ抵抗値が帯電性に適した
範囲にあり、感光体1の回転方向の帯電ニップ最下流部
である帯電ニップ出口Aでは、高抵抗値となるように構
成している。
【0040】また、図1(b)に示すように絶縁スリー
ブ21のメッシュ24によって巻回された外周面には、
電極25が感光体1との最接近位置Np から上流側5m
m、下流側1mmの帯電ニップ区間に電圧印加手段として
の帯電バイアス印加電源S1からバイアス電圧が印加で
きるように、絶縁スリーブ21の端部となる上記帯電ニ
ップ区間に接触している。これにより、感光体1の表面
の移動方向を基準とした場合の帯電ニップ出口Aにおけ
る感光体1の表面と絶縁スリーブ21との最近接位置B
には帯電バイアスが直接印加されないようにする。
ブ21のメッシュ24によって巻回された外周面には、
電極25が感光体1との最接近位置Np から上流側5m
m、下流側1mmの帯電ニップ区間に電圧印加手段として
の帯電バイアス印加電源S1からバイアス電圧が印加で
きるように、絶縁スリーブ21の端部となる上記帯電ニ
ップ区間に接触している。これにより、感光体1の表面
の移動方向を基準とした場合の帯電ニップ出口Aにおけ
る感光体1の表面と絶縁スリーブ21との最近接位置B
には帯電バイアスが直接印加されないようにする。
【0041】なお、マグネットロール22および電極2
5は回転しないように固定され、絶縁スリーブ21が感
光体1の回転方向と同方向に回転される。すなわち、帯
電ニップ区間にあってはそれぞれの表面が逆方向に移動
する。また、絶縁スリーブ21は直径16mm、長手方向
の長さが230mmである。さらに、絶縁スリーブ21に
巻いたメッシュ24は長手方向の縦糸が導電性の材料
で、周方向の横糸が絶縁性の材料で構成され、メッシュ
間隔は100μmである。
5は回転しないように固定され、絶縁スリーブ21が感
光体1の回転方向と同方向に回転される。すなわち、帯
電ニップ区間にあってはそれぞれの表面が逆方向に移動
する。また、絶縁スリーブ21は直径16mm、長手方向
の長さが230mmである。さらに、絶縁スリーブ21に
巻いたメッシュ24は長手方向の縦糸が導電性の材料
で、周方向の横糸が絶縁性の材料で構成され、メッシュ
間隔は100μmである。
【0042】本実施の形態では、網状部材として異方導
電性を持たせるためにメッシュ24を用いたが、網状部
材としては、これに限らず導電性ゴムと絶縁性ゴムとを
交互に積層した異方導電性ゴムや、絶縁スリーブ21上
に長手方向に所定の間隔で金属を蒸着させたものなどを
用いてもよい。また、網状部材の周方向は、必ずしも絶
縁性を有する必要はなく、帯電ニップ内での磁気ブラシ
2の抵抗分布が図3に示すように上流側では帯電性に適
した範囲にあり、帯電ニップ出口Aでは高抵抗値であれ
ばよい。
電性を持たせるためにメッシュ24を用いたが、網状部
材としては、これに限らず導電性ゴムと絶縁性ゴムとを
交互に積層した異方導電性ゴムや、絶縁スリーブ21上
に長手方向に所定の間隔で金属を蒸着させたものなどを
用いてもよい。また、網状部材の周方向は、必ずしも絶
縁性を有する必要はなく、帯電ニップ内での磁気ブラシ
2の抵抗分布が図3に示すように上流側では帯電性に適
した範囲にあり、帯電ニップ出口Aでは高抵抗値であれ
ばよい。
【0043】また、絶縁スリーブ21に巻回されたメッ
シュ24の表面の磁極位置での磁束密度は0.1T(テ
スラ)であった。磁束密度としては磁性粒子23に対す
る磁気拘束力を考慮すると0.03T以上が好ましい。
シュ24の表面の磁極位置での磁束密度は0.1T(テ
スラ)であった。磁束密度としては磁性粒子23に対す
る磁気拘束力を考慮すると0.03T以上が好ましい。
【0044】なお、本実施の形態で用いた磁性粒子23
は、平均粒径30μm、最大磁化60Am2 /kg、密
度が2.2g/cm3 の中抵抗のフェライトキャリヤを使
用している。絶縁スリーブ21の表面から感光体1の表
面までのギャップは絶縁スリーブ21の両端にコロ(不
図示)を装着することで最小値が500μmに保持され
ている。絶縁スリーブ21上のキャリヤ量は20gにし
た場合、キャリヤ溜りを含めた全体の帯電ニップ幅lは
約6mmとなる。この帯電ニップ幅lでのキャリヤ抵抗は
DC100Vを印加したとき8×106 Ωであった。
は、平均粒径30μm、最大磁化60Am2 /kg、密
度が2.2g/cm3 の中抵抗のフェライトキャリヤを使
用している。絶縁スリーブ21の表面から感光体1の表
面までのギャップは絶縁スリーブ21の両端にコロ(不
図示)を装着することで最小値が500μmに保持され
ている。絶縁スリーブ21上のキャリヤ量は20gにし
た場合、キャリヤ溜りを含めた全体の帯電ニップ幅lは
約6mmとなる。この帯電ニップ幅lでのキャリヤ抵抗は
DC100Vを印加したとき8×106 Ωであった。
【0045】ここで、磁気ブラシ2と感光体1との周速
比は次の式で定義される。
比は次の式で定義される。
【0046】周速比(%)={(磁気ブラシ周速−感光
体周速)/感光体周速}×100 磁気ブラシ2が帯電ニップ内で感光体1の回転方向と逆
方向に回転する場合は、周速が負の値となる。磁気ブラ
シ2と感光体1との接触機会を考慮すると、周速比の絶
対値としては、100%以上が望ましい。しかし、周速
比が−100%であると、磁気ブラシ2の停止状態を示
すことになるので、この場合、磁気ブラシ2と感光体1
の表面とが充分に接触しないところは帯電不良となり、
停止した形状がそのままトナー画像に現れてしまう。ま
た、磁気ブラシ2の回転方向が感光体1の回転方向と順
方向である場合に、逆方向と同じ周速比を得ようとする
と、磁気ブラシ2の回転数が高くなってしまい、磁性粒
子23の飛散などに対して不利となる。そのため、本実
施の形態においては周速比は−200%とする。
体周速)/感光体周速}×100 磁気ブラシ2が帯電ニップ内で感光体1の回転方向と逆
方向に回転する場合は、周速が負の値となる。磁気ブラ
シ2と感光体1との接触機会を考慮すると、周速比の絶
対値としては、100%以上が望ましい。しかし、周速
比が−100%であると、磁気ブラシ2の停止状態を示
すことになるので、この場合、磁気ブラシ2と感光体1
の表面とが充分に接触しないところは帯電不良となり、
停止した形状がそのままトナー画像に現れてしまう。ま
た、磁気ブラシ2の回転方向が感光体1の回転方向と順
方向である場合に、逆方向と同じ周速比を得ようとする
と、磁気ブラシ2の回転数が高くなってしまい、磁性粒
子23の飛散などに対して不利となる。そのため、本実
施の形態においては周速比は−200%とする。
【0047】次に、作用について説明する。
【0048】磁気ブラシ2に帯電バイアス印加電源S1
から−700Vの電圧を印加し、1000枚の画像形成
を行った。その結果、磁性粒子23の感光体1の表面へ
の付着量は、図4に示すようになった。図4には、導電
スリーブおよび本実施の形態の異方導電性のメッシュ2
4を巻回した絶縁スリーブ21(異方導電スリーブ)を
用い、磁性粒子23の粒径、抵抗を可変させたときの磁
性粒子23の付着量が示されている。
から−700Vの電圧を印加し、1000枚の画像形成
を行った。その結果、磁性粒子23の感光体1の表面へ
の付着量は、図4に示すようになった。図4には、導電
スリーブおよび本実施の形態の異方導電性のメッシュ2
4を巻回した絶縁スリーブ21(異方導電スリーブ)を
用い、磁性粒子23の粒径、抵抗を可変させたときの磁
性粒子23の付着量が示されている。
【0049】図4より、導電スリーブを用いた場合に比
べ、異方導電性のメッシュ24を巻回した絶縁スリーブ
21を用いた方が、磁性粒子23の感光体1への付着量
をかなり抑えられることがわかる。
べ、異方導電性のメッシュ24を巻回した絶縁スリーブ
21を用いた方が、磁性粒子23の感光体1への付着量
をかなり抑えられることがわかる。
【0050】また、小粒径磁性粒子および低抵抗磁性粒
子に対してもかなりの効果が認められる。
子に対してもかなりの効果が認められる。
【0051】次に、−700VのDC電圧に、周波数1
000Hz、ピーク間電圧700VのAC電圧を重畳さ
せた帯電バイアスを電極25に印加して、1000枚の
画像形成を行った場合の磁性粒子23の感光体1に対す
る付着量を図5に示す。
000Hz、ピーク間電圧700VのAC電圧を重畳さ
せた帯電バイアスを電極25に印加して、1000枚の
画像形成を行った場合の磁性粒子23の感光体1に対す
る付着量を図5に示す。
【0052】図5より、本実施の形態で用いた異方導電
性のメッシュ24を巻回した絶縁スリーブ21は、帯電
バイアスとして直流バイアスに交流バイアスを重畳した
ときでも、磁性粒子23の感光体1への付着を抑えるの
に絶大な効果があることが確認できた。
性のメッシュ24を巻回した絶縁スリーブ21は、帯電
バイアスとして直流バイアスに交流バイアスを重畳した
ときでも、磁性粒子23の感光体1への付着を抑えるの
に絶大な効果があることが確認できた。
【0053】従来は、帯電スリーブの表面あるいはマグ
ネットロールの表面が一様の導電率を有していたため、
帯電ニップ出口の磁性粒子の電位と感光体の表面電位と
に電位差が生じたときや、帯電バイアスとして直流バイ
アスに交流バイアスを重畳したようなときなどは、磁性
粒子の感光体への付着が起こり、磁性粒子の減少による
帯電不良などの問題が発生していた。しかし、本実施の
形態のような構成をとることにより、帯電ニップ出口の
磁性粒子23はフロート状態に近くなるため、感光体1
の表面への静電的な力が働かず、静電気力に起因する付
着が抑えられるようになった。また、従来は電気的に付
着しやすいために、用いることが困難であった小粒径の
磁性粒子や低抵抗の磁性粒子の使用が可能となった。
ネットロールの表面が一様の導電率を有していたため、
帯電ニップ出口の磁性粒子の電位と感光体の表面電位と
に電位差が生じたときや、帯電バイアスとして直流バイ
アスに交流バイアスを重畳したようなときなどは、磁性
粒子の感光体への付着が起こり、磁性粒子の減少による
帯電不良などの問題が発生していた。しかし、本実施の
形態のような構成をとることにより、帯電ニップ出口の
磁性粒子23はフロート状態に近くなるため、感光体1
の表面への静電的な力が働かず、静電気力に起因する付
着が抑えられるようになった。また、従来は電気的に付
着しやすいために、用いることが困難であった小粒径の
磁性粒子や低抵抗の磁性粒子の使用が可能となった。
【0054】なお、本実施の形態では、絶縁スリーブ2
1に異方導電性のメッシュ24を巻回させた例を示した
が、表面が絶縁性の磁性部材(マグネットロール)に本
実施の形態と同様の異方導電性のメッシュを巻回させ、
このメッシュに磁性粒子を付着させた磁気ブラシを用い
てもよく、上記実施の形態と同様の効果を奏する。この
場合、マグネットロールは回転可能に構成されている。
1に異方導電性のメッシュ24を巻回させた例を示した
が、表面が絶縁性の磁性部材(マグネットロール)に本
実施の形態と同様の異方導電性のメッシュを巻回させ、
このメッシュに磁性粒子を付着させた磁気ブラシを用い
てもよく、上記実施の形態と同様の効果を奏する。この
場合、マグネットロールは回転可能に構成されている。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の帯電装置
によれば、磁気ブラシと被帯電体との間の帯電ニップ内
における被帯電体の回転方向最下流部の磁気ブラシの電
圧印加手段からの抵抗値を前記最下流部以外の磁気ブラ
シの抵抗値より高くすることで、磁気ブラシに対し、帯
電ニップ内の最下流部では、磁性粒子を付着させるよう
な電界が発生しないことになる。
によれば、磁気ブラシと被帯電体との間の帯電ニップ内
における被帯電体の回転方向最下流部の磁気ブラシの電
圧印加手段からの抵抗値を前記最下流部以外の磁気ブラ
シの抵抗値より高くすることで、磁気ブラシに対し、帯
電ニップ内の最下流部では、磁性粒子を付着させるよう
な電界が発生しないことになる。
【0056】その結果、帯電ニップ内の最下流部の磁性
粒子には、被帯電体上に帯電不良部分があったり、帯電
バイアスとして直流バイアスに交流バイアスが重畳され
ていても、静電気力が働きにくくなり、磁性粒子の被帯
電体への付着を抑えることができる。
粒子には、被帯電体上に帯電不良部分があったり、帯電
バイアスとして直流バイアスに交流バイアスが重畳され
ていても、静電気力が働きにくくなり、磁性粒子の被帯
電体への付着を抑えることができる。
【0057】また、従来は電気的に付着しやすいために
用いることが困難であった小粒径の磁性粒子や低抵抗の
磁性粒子の使用が可能となった。よって、磁性粒子の付
着や帯電ムラの少ない安定した画像を長期にわたり得ら
れることとなった。
用いることが困難であった小粒径の磁性粒子や低抵抗の
磁性粒子の使用が可能となった。よって、磁性粒子の付
着や帯電ムラの少ない安定した画像を長期にわたり得ら
れることとなった。
【図1】本発明の実施の形態に係る帯電装置の概略構成
を示し、(a)は正面断面図、(b)は側面断面図であ
る。
を示し、(a)は正面断面図、(b)は側面断面図であ
る。
【図2】本発明の実施の形態に係る帯電装置が適用され
る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図3】帯電ニップ内での磁気ブラシの抵抗分布を示す
図である。
図である。
【図4】磁性粒子の粒径および抵抗を可変させたときの
導電スリーブと異方導電性のメッシュを巻回した絶縁ス
リーブとの感光体に対する磁性粒子の付着量を示す図で
ある。
導電スリーブと異方導電性のメッシュを巻回した絶縁ス
リーブとの感光体に対する磁性粒子の付着量を示す図で
ある。
【図5】帯電バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳
させ、画像形成を行ったのちの感光体に対する磁性粒子
の付着量を示す図である。
させ、画像形成を行ったのちの感光体に対する磁性粒子
の付着量を示す図である。
1 被帯電体(感光体) 2 磁気ブラシ 21 絶縁スリーブ 22 磁性部材(マグネットロール) 23 磁性粒子 24 網状部材(メッシュ) 25 電極
Claims (7)
- 【請求項1】 磁性粒子を磁気力により拘束するととも
に、被帯電体に接触して電荷を直接注入するように電圧
が印加される磁気ブラシを有する帯電装置において、 前記磁気ブラシと前記被帯電体との間の帯電ニップ内に
おける被帯電体の回転方向最下流部の磁気ブラシの電圧
印加手段からの抵抗値を前記最下流部以外の磁気ブラシ
の抵抗値より高く形成する、 ことを特徴とする帯電装置。 - 【請求項2】 前記磁気ブラシは、 磁性部材を内包する絶縁スリーブと、 該絶縁スリーブを巻回し、長手方向に沿う抵抗値が周方
向に沿う抵抗値より低く形成された網状部材と、 前記磁性部材に拘束される磁性粒子とを備え、 前記網状部材に電圧を印加する電極を、前記帯電ニップ
に対応する位置に設けた、 ことを特徴とする請求項1記載の帯電装置。 - 【請求項3】 前記磁気ブラシは、 回転可能な磁性部材を巻回し、長手方向に沿う抵抗値が
周方向に沿う抵抗値より低く形成された網状部材と、 前記磁性部材に拘束される磁性粒子とを備え、 前記網状部材に電圧を印加する電極を、前記帯電ニップ
に対応する位置に設けた、 ことを特徴とする請求項1記載の帯電装置。 - 【請求項4】 前記磁気ブラシは、被帯電体に対して周
速差を持って移動する、 ことを特徴とする請求項1の帯電装置。 - 【請求項5】 前記網状部材は、異方導電性のメッシュ
である、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1
記載の帯電装置。 - 【請求項6】 前記網状部材は、異方導電性ゴムであ
る、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1
記載の帯電装置。 - 【請求項7】 被帯電体が表面に電荷注入層を有し、該
電荷注入層に前記磁気ブラシによって直接電荷注入を行
って帯電させる、 ことを特徴とする請求項1の帯電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22889696A JPH1069148A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 帯電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22889696A JPH1069148A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 帯電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1069148A true JPH1069148A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16883564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22889696A Pending JPH1069148A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 帯電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1069148A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0456128A3 (en) * | 1990-05-11 | 1993-04-28 | Telenorma Gmbh | Method for diverting or forwarding calls in telephone exchanges |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP22889696A patent/JPH1069148A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0456128A3 (en) * | 1990-05-11 | 1993-04-28 | Telenorma Gmbh | Method for diverting or forwarding calls in telephone exchanges |
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