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JP3304482B2 - Contact charging device and image forming device - Google Patents
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JP3304482B2 - Contact charging device and image forming device - Google Patents

Contact charging device and image forming device

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JP3304482B2
JP3304482B2 JP6375993A JP6375993A JP3304482B2 JP 3304482 B2 JP3304482 B2 JP 3304482B2 JP 6375993 A JP6375993 A JP 6375993A JP 6375993 A JP6375993 A JP 6375993A JP 3304482 B2 JP3304482 B2 JP 3304482B2
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conductive
image
charging
charging device
image carrier
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健一 常枝
真人 小笠原
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Toshiba Tec Corp
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体に接触して、
像担持体に印加する接触帯電装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an image bearing member,
The present invention relates to an improvement in a contact charging device applied to an image carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブラシ帯電装置として、回転ブラシタイ
プのものと固定ブラシタイプのものがある。例えば、回
転ブラシタイプのブラシ帯電装置は、導電性ローラに細
い繊維状の線材をブラシ状にして導電性ブラシを構成
し、この導電性ブラシに500〜2KVの直流電圧を印
加させた状態でブラシ先端を感光体表面に接触させて、
一定方向に回転し一様に帯電させるものである(鉄谷信
二「コロナ帯電器を用いない接触帯電技術」電子写真学
会誌27,4,573(1988)、和納、木村、中島
「導電ブラシ帯電の感光体帯電特性」電子写真学会誌第
59回研究会1987,PP97,99等の学会誌また
電子写真技術の基礎と応用(電子写真学会編)コロナ社
P217参照)。また、固定ブラシタイプのブラシ帯電
装置は、導電性ブラシを棒状にして静止状態で用いる固
定ブラシタイプがある。これらブラシの繊維の太さは、
標準的な値として直径10μm〜数10μm、ブラシの
抵抗率は103 Ω・cm〜105 Ω・cmである。
2. Description of the Related Art As a brush charging device, there are a rotary brush type and a fixed brush type. For example, a rotating brush type brush charging device is configured such that a conductive roller is formed by forming a thin fibrous wire into a brush shape, and a brush is applied in a state where a DC voltage of 500 to 2 KV is applied to the conductive brush. Touch the tip to the photoconductor surface,
It rotates in a fixed direction and charges uniformly (Shinji Tetsuya “Contact charging technology without using a corona charger”, Journal of the Institute of Electrophotography 27, 4,573 (1988), Wano, Kimura, Nakajima “Conductive brush” Photoreceptor Charging Characteristics of Charging ", Journal of the Society of Electrophotography, 1987, PP97, 99, etc., and the basics and applications of electrophotographic technology (edited by the Electrophotographic Society), Corona P217. In addition, there is a fixed brush type brush charging device in which a conductive brush is used in a stationary state in a rod shape. The thickness of these brush fibers is
The diameter is 10 μm to several tens μm as standard values, and the resistivity of the brush is 10 3. Ω · cm-10 5 Ω · cm.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のブラシ帯電装置
は回転ブラシタイプ及び固定ブラシタイプ共に帯電ムラ
が大きな問題として挙げられている。回転ブラシの場
合、帯電ムラには次に示すいくつかの種類がある。
The conventional brush charging device has been cited as a major problem of uneven charging in both the rotating brush type and the fixed brush type. In the case of a rotating brush, there are the following types of uneven charging.

【0004】第1に、回転ブラシはシート状の導電性ブ
ラシをロールコアに対しスパイラル状に巻きつけている
ため、各シート境界部の繊維密度の不足及び繊維の方向
性の不均一よりドラムに均一に繊維先端が当接しない。
このことから帯電が十分にされずスパイラル状の帯電ム
ラが生ずる。
First, since the rotating brush is formed by winding a sheet-shaped conductive brush in a spiral manner around a roll core, the rotating brush is uniformly formed on the drum due to insufficient fiber density and uneven fiber direction at each sheet boundary. The fiber tip does not touch the
As a result, charging is not sufficiently performed, and spiral charging unevenness occurs.

【0005】第2に、長時間ドラムに接触放置した後
は、その接触部の繊維が寝てしまい、折れや曲げが生ず
る。このことからドラムへの接触不足により帯電ムラが
生ずる。
Secondly, after leaving the drum in contact with the drum for a long period of time, the fibers at the contact portion lie down, causing breakage or bending. For this reason, uneven charging occurs due to insufficient contact with the drum.

【0006】第3に、ドラムとの周速差が必要なため、
ドラム回転方向に対し対向する方向への駆動が必要であ
る。このため特別な駆動装置が必要で且つトルク増加等
の問題が挙げられる。第4に、コスト的にも従来のコロ
ナチャージ方式に比べ約3倍以上のコスト増となる。一
方、固定ブラシはコスト的には回転ブラシに対し有利で
あるものの次に挙げる問題点が指摘される。
Third, since a peripheral speed difference from the drum is required,
Driving in the direction opposite to the drum rotation direction is required. For this reason, a special driving device is required, and there are problems such as an increase in torque. Fourth, the cost is about three times or more that of the conventional corona charging method. On the other hand, although the fixed brush is more advantageous in cost than the rotating brush, the following problems are pointed out.

【0007】第1に、ブラシの植毛密度に起因するドラ
ムへの接触確率減少に伴う微細な帯電ムラである。ブラ
シの植毛密度を上げるには製造上の制約があるため、ブ
ラシ巾を広くする等の対策がとられるが回転ブラシまで
の単位時間当たりの接触確率を増加することは、設置ス
ペース等の関係より困難である。
[0007] First, there is minute charging unevenness due to a decrease in the probability of contact with the drum, which is caused by the flocking density of the brush. There are restrictions on manufacturing to increase the brush flocking density, so measures such as widening the brush width are taken.However, increasing the contact probability per unit time to the rotating brush depends on the installation space etc. Have difficulty.

【0008】第2に、クリーニング後の微細なトナー
等、ドラム表面の付着物を捕獲し易く、且つドラムの静
電的境界部(転写後の紙先後端に対応した箇所等)では
付着した物を再度ドラム表面へ吐き出すが如く付着させ
てしまうことがある。これらは汚れとして出力画像に発
生する。以上回転及び固定ブラシの各々の問題点につい
て述べたが、回転及び固定ブラシに共通する問題点につ
いて述べる。
Secondly, it is easy to catch extraneous matter on the surface of the drum, such as fine toner after cleaning, and the extraneous matter at the electrostatic boundary part of the drum (a place corresponding to the rear end of the paper after transfer). May be discharged onto the surface of the drum again and adhered. These appear as stains on the output image. The problems of the rotating and fixed brushes have been described above. Problems common to the rotating and fixed brushes will be described.

【0009】第1に、基布からの繊維の離脱である。こ
れらは、製造時の過程での浮毛、動作時の機械的あるい
は静電的原因による繊維の切れ、抜け等である。抜けた
繊維は他の像形成プロセス例えば現像装置、転写装置に
混入しリークあるいは微小ギャップの目詰り等の種々の
問題を起こす一因となる。
The first is the detachment of the fibers from the base fabric. These include bristles in the process of manufacturing, breakage or detachment of fibers due to mechanical or electrostatic causes during operation. The detached fibers are mixed in other image forming processes such as a developing device and a transfer device, and cause various problems such as leaks and clogging of minute gaps.

【0010】第2に、ブラシ帯電装置にカーボンを分散
したレーヨン等化学繊維が通常用いられるが、その繊維
太さが6D(φ30μm)程度である。繊維長に基づく
これら剛性の接触子がドラムに接触しているため繊維先
端ドラム接触部の鋭いエッジにおいて摩擦よりドラム表
面が削られる。削られたドラムは膜厚減少より帯電電位
の低下あるいは局部的な削れによるクリーニング不良等
の諸問題を起こしドラムの寿命を著しく低下してしま
う。また削られたドラム表面は繊維先端に付着し、均一
な帯電を阻害することがあった。
Secondly, chemical fibers such as rayon in which carbon is dispersed in a brush charging device are usually used, and the fiber thickness is about 6D (φ30 μm). Since these rigid contacts based on the fiber length are in contact with the drum, the surface of the drum is scraped by friction at the sharp edge of the fiber tip drum contact portion. The abraded drum causes various problems such as a reduction in the charging potential due to a decrease in the film thickness or an insufficient cleaning due to local abrasion, which significantly reduces the life of the drum. In addition, the scraped drum surface sometimes adhered to the fiber tip and hindered uniform charging.

【0011】第3に、ブラシ帯電装置は、繊維先端のド
ラム喰い込み量と帯電電位は比例関係にある。このこと
から、一定の帯電電位にするためには、全長にわたり均
一な喰い込み量が要求される。しかしながら所定の繊維
長断裁においては帯電電位に影響を与えない程度まで均
一断裁は困難で且つ、対ドラムへの取付精度あるいは繊
維の折れ曲げ等含めると画質に影響を与えるまでに帯電
ムラが発生する。
Thirdly, in the brush charging device, the amount of bite of the drum at the tip of the fiber is proportional to the charging potential. For this reason, in order to obtain a constant charging potential, a uniform bite amount is required over the entire length. However, it is difficult to perform uniform cutting to a degree that does not affect the charging potential in a predetermined fiber length cutting, and uneven charging occurs until the image quality is affected if the accuracy of attachment to the drum or bending of the fiber is included. .

【0012】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、像担持体に均一に接触し
て、帯電ムラを防止し、機械的強度を高めて、像担持体
との摺擦において繊維の切れ、抜け等の発生を阻止し、
出力画像中に汚れが発生するのを防ぎ、さらに安価な接
触帯電装置及び画像形成装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to uniformly contact an image carrier, prevent charging unevenness, increase mechanical strength, and improve the image carrier. In the rubbing of the fiber, the occurrence of fiber breakage, dropout, etc. is prevented,
An object of the present invention is to provide an inexpensive contact charging device and an image forming apparatus that prevent generation of dirt in an output image.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の接触帯電装置
は、像担持体に接触して感光体を帯電させる接触帯電装
置において、弾性を有する芯材と、この芯材に巻き付け
られる導電性高分子を重合した導電性不織布と、この導
電性不織布を巻いた芯材を、芯材の弾性力を利用して外
側からはめ込んで、該導電性不織布の一部が前記像担持
体に面接触するように保持する導電性ホルダと、この導
電性ホルダを介して前記導電性不織布に電圧を印加する
電圧印加手段と、を備えている。
Means for Solving the Problems] contact charging device of the present invention, in the contact charging device for charging the photoreceptor in contact with the image bearing member, a core material having elasticity, wound on the core member
Conductive non-woven fabric obtained by polymerizing conductive polymer
The core made of electrically conductive non-woven fabric is removed using the elastic force of the core.
Part of the conductive non-woven fabric fits into the image bearing
A conductive holder for holding the body in surface contact
Voltage applying means for applying a voltage to the conductive nonwoven fabric via an electrically conductive holder .

【0014】本発明の画像形成装置は、像担持体に帯電
させる帯電手段と、この帯電手段にて帯電された像担持
体に所定の潜像を形成する露光手段と、この露光手段に
て潜像を形成した像担持体に現像剤を吸着させて像担持
体上に顕像を形成する現像手段と、この現像手段にて現
像された前記像担持体上の顕像を転写媒体上に転写する
転写手段と、この転写手段にて転写された顕像を転写媒
体上に定着する定着手段とを備えた画像形成装置におい
て、前記帯電手段は、弾性を有する芯材と、この芯材に
巻き付けられる導電性高分子を重合した導電性不織布
と、この導電性不織布を巻いた芯材を、芯材の弾性力を
利用して外側からはめ込んで、該導電性不織布の一部が
前記像担持体に面接触するように保持する導電性ホルダ
と、この導電性ホルダを介して前記導電性不織布に電圧
を印加する電圧印加手段と、を備えている。
An image forming apparatus according to the present invention comprises a charging unit for charging an image carrier, an exposure unit for forming a predetermined latent image on the image carrier charged by the charging unit, and a latent image for the latent image. Developing means for forming a visible image on the image carrier by adsorbing a developer onto the image carrier on which the image has been formed; and transferring the developed image on the image carrier developed by the developing means onto a transfer medium And a fixing unit for fixing the visual image transferred by the transfer unit onto a transfer medium, the charging unit includes an elastic core material,
Conductive non-woven fabric polymerized conductive polymer to be wound
And the core material wrapped with this conductive non-woven fabric, the elastic force of the core material
Utilizing it from the outside using a part of the conductive non-woven fabric
Conductive holder for holding the image carrier in surface contact
And voltage applying means for applying a voltage to the conductive nonwoven fabric via the conductive holder .

【0015】[0015]

【作用】像担持体に面接触している導電性不織布に電圧
を印加すると、像担持体が帯電する。この場合、導電性
不織布は像担持体に面接触しているので、帯電ムラを防
止し、均一に帯電される。帯電した像担持体に、露光手
段で所定の潜像を形成し、潜像を形成した像担持体に、
現像手段で現像剤を吸着させて像担持体上に顕像を形成
し、この現像手段にて現像された前記像担持体上の顕像
を転写手段で転写媒体上に転写し、転写された顕像を定
着転写手段により転写媒体上に定着する。
When a voltage is applied to the conductive non-woven fabric which is in surface contact with the image carrier, the image carrier is charged. In this case, since the conductive non-woven fabric is in surface contact with the image carrier, charging unevenness is prevented and charging is performed uniformly. On a charged image carrier, a predetermined latent image is formed by exposure means, and on the image carrier on which the latent image is formed,
The developer is adsorbed by the developing means to form a visible image on the image carrier, and the visible image on the image carrier developed by the developing means is transferred onto a transfer medium by the transfer means. The developed image is fixed on the transfer medium by the fixing transfer means.

【0016】[0016]

【実施例】以下本発明の画像形成装置及び接触帯電装置
を図示する実施例を参照して説明する。図1は画像形成
装置を示し、この装置はドラム感光体202を備えてい
る。感光体202は、例えばレーザプリンタ等に用いら
れる像担持体としての感光体である。この感光体はφ3
0mmのアルミ素管上に厚さ約0.05μmのフタロシ
アニン系の電荷発生層と厚さ約18μm程度のヒドラゾ
ン化合物とポリカーボネートから成る電荷輸送層が形成
された負帯電極性を有するものである。この感光体20
2の周囲には、感光体202の表面を一様に露光する除
電装置301、感光体202の表面を一様に帯電する接
触帯電装置204、レーザビームを感光体202上に走
査露光して画像信号に対応した静電潜像を形成するレー
ザ露光ユニット500、感光体202上に形成された静
電潜像をトナー像として顕像化する現像装置208、顕
像化されたトナー像を所定の画像転写媒体(用紙P)に
転写する画像転写部209とが順に配置されている。更
に、転写される用紙Pを入れた用紙カセット400及び
手差しガイド404から画像転写部209へ用紙Pを送
り込む経路にはアライニングローラ対406、用紙ガイ
ド420が設けられている。画像転写部209の後段に
は搬送ガイド416、用紙搬送路410が設けられ、定
着装置350に連絡しているへのている。定着装置35
0は、ヒータランプ351を内蔵したヒートローラ35
2と、このヒートローラ352に圧接された加圧ローラ
353を備え、これらローラ352,353間を用紙P
が通過することによりトナー像が用紙Pに溶融定着され
るようになっている。ヒートローラ352および加圧ロ
ーラ353は下部ケーシング354および上部ケーシン
グ356により囲まれており、定着に必要な良好な温度
雰囲気を確保するように外部に極力熱が逃げないような
構造となっている。このヒートローラ352には、クリ
ーナ358が接した状態となっており、常に良好な定着
が行えるように清浄な状態となっているとともに、サー
ミスタ360によりヒートローラ352の表面温度を検
出して定着に必要な温度を保つように温度制御がなされ
る構成になっている。定着装置350の後段には、排紙
ローラ対408、排紙トレイ14が設けられている。さ
らに、感光体202の周囲には、感光体202上に残っ
た残留トナーを機械的に感光体202からかき落とす弾
性ブレード部材232からなるドラムクリーナ装置21
0が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image forming apparatus and a contact charging device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an image forming apparatus, which includes a drum photoconductor 202. The photoconductor 202 is, for example, a photoconductor as an image carrier used in a laser printer or the like. This photoconductor is φ3
It has a negative charge polarity in which a phthalocyanine-based charge generation layer having a thickness of about 0.05 μm and a charge transport layer of a hydrazone compound and polycarbonate having a thickness of about 18 μm are formed on a 0 mm aluminum tube. This photoconductor 20
2, a static eliminator 301 for uniformly exposing the surface of the photoconductor 202, a contact charging device 204 for uniformly charging the surface of the photoconductor 202, and scanning exposure of a laser beam onto the photoconductor 202 to form an image. A laser exposure unit 500 that forms an electrostatic latent image corresponding to a signal, a developing device 208 that visualizes the electrostatic latent image formed on the photoconductor 202 as a toner image, and a developing device 208 that converts the visualized toner image to a predetermined image. And an image transfer unit 209 for transferring the image to the image transfer medium (paper P). Further, a pair of aligning rollers 406 and a paper guide 420 are provided on a path for feeding the paper P from the paper cassette 400 containing the paper P to be transferred and the manual feed guide 404 to the image transfer unit 209. A conveyance guide 416 and a paper conveyance path 410 are provided at the subsequent stage of the image transfer unit 209, and communicate with the fixing device 350. Fixing device 35
0 is a heat roller 35 with a built-in heater lamp 351
2 and a pressure roller 353 pressed against the heat roller 352, and a paper P is provided between the rollers 352 and 353.
The toner image is fused and fixed on the sheet P by passing through the sheet P. The heat roller 352 and the pressure roller 353 are surrounded by a lower casing 354 and an upper casing 356, and have a structure in which heat is prevented from escaping to the outside as much as possible so as to secure a favorable temperature atmosphere required for fixing. The heat roller 352 is in a state in which a cleaner 358 is in contact with the heat roller 352, and is in a clean state so that good fixing can always be performed. In addition, the surface temperature of the heat roller 352 is detected by the thermistor 360 to perform fixing. The temperature is controlled so as to maintain the required temperature. At the subsequent stage of the fixing device 350, a paper discharge roller pair 408 and a paper discharge tray 14 are provided. Further, a drum cleaner 21 including an elastic blade member 232 that mechanically scrapes residual toner remaining on the photoconductor 202 from the photoconductor 202 is provided around the photoconductor 202.
0 is provided.

【0017】図2は、感光体202の周囲部に配設され
た接触帯電装置204を拡大して示す。この接触帯電装
置204は、ポリウレタンフォームの芯材103(厚さ
10mm、感光体対向面の巾16mm、硬度5°、AS
KER−C)の外周に導電性不織布100を巻いてい
る。この実施例の導電性不織布100は厚さ0.4mm
程度で体積抵抗率104 〜105 Ω・cm、表面抵抗率
105 〜106 Ω/□である。その材質の第1の例を挙
げると、π共役系導電性ポリマーの一つであるポリピロ
ールをポリエステルとナイロンの不織布に重合させた導
電性不織布(アキレス株式会社製 商品名;STポリ導
電性不織布NEA003)を用いている。なお、この導
電性不織布100の繊維太さは約6μm程度である。第
1の例では、導電性不織布として導電性高分子を重合し
ているため、カーボン等の導電材を含む必要がなく、カ
ーボン等の分散性に起因する電気抵抗のバラツキは少な
い。
FIG. 2 is an enlarged view of the contact charging device 204 disposed around the photosensitive member 202. The contact charging device 204 includes a polyurethane foam core material 103 (thickness: 10 mm, width of a photosensitive member facing surface: 16 mm, hardness: 5 °, AS:
The conductive nonwoven fabric 100 is wound around the outer periphery of KER-C). The conductive nonwoven fabric 100 of this embodiment has a thickness of 0.4 mm.
Volume resistivity of about 10 4 -10 5 Ω · cm, surface resistivity 10 5 -10 6 Ω / □. A first example of the material is a conductive nonwoven fabric obtained by polymerizing polypyrrole, which is one of the π-conjugated conductive polymers, into a nonwoven fabric of polyester and nylon (trade name: ST Poly conductive nonwoven fabric NEA003 manufactured by Achilles Corporation). ) Is used. The fiber thickness of the conductive nonwoven fabric 100 is about 6 μm. In the first example, since a conductive polymer is polymerized as the conductive nonwoven fabric, there is no need to include a conductive material such as carbon, and the variation in electric resistance due to the dispersibility of carbon or the like is small.

【0018】更にこの導電性不織布100に電圧を印加
し支持するためのコの字型のアルミニウム、ステンレス
等からなる金属製導電性ホルダー102を芯材103の
弾性力を利用して導電性不織布100の外側にはめ込み
接触帯電装置として構成されている。
Further, a metal conductive holder 102 made of U-shaped aluminum, stainless steel or the like for applying a voltage to and supporting the conductive non-woven fabric 100 is placed on the conductive non-woven fabric 100 by utilizing the elastic force of the core material 103. And is configured as a contact charging device.

【0019】前記金属製導電性ホルダー102は、電圧
印加手段である直流定電圧電源104と電気的接続がな
され、接触子である導電性不織布100にこの金属製導
電性ホルダー102を介して所定の電圧(絶対値で−4
00V以上、)が印加されるようになっている。導電性
不織布100は感光体202表面より0.5〜1.5m
m程度の喰い込み量に設定され軽く面接触している。
The metal conductive holder 102 is electrically connected to a DC constant voltage power supply 104 as a voltage applying means, and is connected to a conductive non-woven fabric 100 as a contact through the metal conductive holder 102 through a predetermined position. Voltage (-4 in absolute value)
00V or more) is applied. The conductive nonwoven fabric 100 is 0.5 to 1.5 m from the surface of the photoconductor 202.
It is set to the biting amount of about m and is in light surface contact.

【0020】図3(a)は、本発明に係る導電性不織布
100のドラム感光体側より見た面(A面)を顕微鏡レ
ベルで見た概略図である。本発明に係る導電性不織布1
00は、繊維方向が不均一で且つ多くの繊維が複雑にか
らみ合っている。従って繊維先端はほとんど表面に突出
しておらず繊維面が感光体202に対し大部分接するこ
とになる。なお、参考までに従来のブラシ帯電装置の同
じくA面についての顕微鏡概略図を図3(b)に示す。
各繊維は屈曲した状態で繊維先端が感光体202と当接
することになる。
FIG. 3A is a schematic view of a surface (A surface) of the conductive nonwoven fabric 100 according to the present invention viewed from the drum photoreceptor side at a microscope level. Conductive nonwoven fabric 1 according to the present invention
No. 00 has a non-uniform fiber direction and many fibers are intricately entangled. Therefore, the fiber tip hardly protrudes from the surface, and the fiber surface mostly contacts the photoconductor 202. For reference, FIG. 3B is a schematic diagram of a microscope of the conventional brush charging device on the A surface.
Each fiber comes into contact with the photoconductor 202 in a bent state.

【0021】本実施例で使用している不織布はASTM
で定義している「繊維どうしを接合物質によって接合し
たウェブあるいはマット状の構造をもつ布状物質」であ
り、紡績機、織機、編機を用いずに製造した布状あるい
はシート状の繊維材料であれば、ナイロン、ポリエステ
ル以外にアクリル、レーヨン等の化学繊維でも差しつか
えない。これらは乾式不織布に分類されるが、本発明で
は、更に紙に代表される様な湿式不織布を導電処理を施
して使用しても良い。
The nonwoven fabric used in this embodiment is ASTM
"A cloth-like substance having a web or mat-like structure in which fibers are joined together by a joining substance" as defined in, and is a cloth-like or sheet-like fiber material manufactured without using a spinning machine, loom, or knitting machine If so, chemical fibers such as acrylic and rayon may be used in addition to nylon and polyester. These are classified as dry nonwoven fabrics, but in the present invention, wet nonwoven fabrics typified by paper may be further subjected to a conductive treatment and used.

【0022】また、本実施例の第1の例では導電性高分
子であるポリピロールを重合した導電性不織布(アキレ
ス株式会社製 商品名;STポリ導電性不織布NEA0
03)を感光体に面接触で接触子として用いたが、他の
導電性不織布でもかまわない。
In the first example of this embodiment, a conductive non-woven fabric obtained by polymerizing polypyrrole, a conductive polymer (trade name, manufactured by Achilles Co., Ltd .; ST poly conductive non-woven fabric NEA0)
03) was used as a contact in surface contact with the photoreceptor, but other conductive non-woven fabrics may be used.

【0023】第2の例として、カーボンブラックや金属
粉をレーヨン、ナイロン、ポリエステル等の樹脂に分散
配合させて繊維そのものを導電処理を行い不織布とした
ものが挙げられる。
As a second example, there is a nonwoven fabric obtained by dispersing and blending carbon black or metal powder with a resin such as rayon, nylon, polyester or the like, and conducting a conductive treatment on the fiber itself.

【0024】第3の例として、ポリエステル、ナイロン
等の不織布に熱可塑性ポリエステルをカーボンとトルエ
ン等からなる溶剤に含浸させて絶縁性不織布表面にコー
ティングをして構成したものが挙げられる。第4の例と
して、レーヨン等の不織布を低気圧下で炭化した合成繊
維で構成するようにしても良い。
As a third example, a non-woven fabric such as polyester or nylon is impregnated with a thermoplastic polyester in a solvent such as carbon and toluene to coat the surface of the insulating non-woven fabric. As a fourth example, a nonwoven fabric such as rayon may be composed of synthetic fibers carbonized under low pressure.

【0025】本実施例では電圧印加手段104を直流定
電圧電源を第1の例として挙げたが、これは、小サイズ
紙印字時に感光体202の長手方向での帯電電位の安定
性が良いことから選択されている。なお、定電流電源の
場合、感光体202の回転方向上流において転写装置3
00での紙を介して感光体202表面にプラスの転写電
荷が付与される。この時小サイズ紙の場合、直接感光体
202表面にプラス電荷が付与される箇所も発生するた
め、帯電時にこの電位段差を吸収することが不可能であ
る。
In this embodiment, the voltage applying means 104 is a DC constant voltage power supply as a first example. This is because the stability of the charging potential in the longitudinal direction of the photosensitive member 202 is good when printing small-size paper. Is selected from In the case of a constant current power supply, the transfer device 3 is located upstream of the photoconductor 202 in the rotation direction.
00, a positive transfer charge is applied to the surface of the photoconductor 202 via the paper. At this time, in the case of small-size paper, a portion where a positive charge is directly applied to the surface of the photoconductor 202 also occurs, so that it is impossible to absorb this potential difference during charging.

【0026】電圧印加手段104の第2の例として、交
流電圧を印加するものが挙げられる。例えば周波数1K
HZ、peak to peakで1.2KVの交流電圧に−1.0
KVの直流電圧を重畳することで帯電ムラの極めて少な
い安定した帯電特性が得られる。
As a second example of the voltage applying means 104, there is one which applies an AC voltage. For example, frequency 1K
HZ, peak-to-peak AC voltage of 1.2KV -1.0
By superimposing a DC voltage of KV, stable charging characteristics with very little charging unevenness can be obtained.

【0027】本発明者は、本発明に係る導電性不織布を
備えた接触帯電装置について、その感光体に対する帯電
特性を調べた、その結果を図4に示す。図4から分かる
ように、本発明の接触帯電装置は、従来のブラシ帯電装
置とほぼ同じく印加電圧が−400V程度より立上り印
加電圧に対し同じ働きを持つことが確認された。
The present inventor examined the charging characteristics of the contact charging device provided with the conductive nonwoven fabric according to the present invention with respect to the photoreceptor, and the results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 4, it has been confirmed that the contact charging device of the present invention has the same function as the conventional brush charging device when the applied voltage rises from about -400 V and rises.

【0028】また本発明者は、本発明に係る導電性不織
布を備えた接触帯電装置について、感光体202の長手
方向の電位ムラを確認するため、出力画像の任意の巾に
おける光学濃度を調べた。すなわち、図1に示す画像形
成装置にて現像装置208に印加される現像バイアス電
位を−400Vより増加させより帯電電位−600Vに
近い値とすることでハーフトーン画像を出力した。その
結果を図5に示す。図5から、本発明における接触帯電
装置はブラシ帯電装置に対し大巾に帯電ムラが軽減する
ことが確認された。次に本実施例を用いた画像形成動作
について説明する。
The present inventor examined the optical density of the output image at an arbitrary width of the contact charging device provided with the conductive nonwoven fabric according to the present invention in order to confirm the potential unevenness in the longitudinal direction of the photosensitive member 202. . That is, in the image forming apparatus shown in FIG. 1, the halftone image was output by increasing the developing bias potential applied to the developing device 208 from -400 V to a value closer to the charging potential -600 V. The result is shown in FIG. From FIG. 5, it has been confirmed that the contact charging device of the present invention greatly reduces charging unevenness compared to the brush charging device. Next, an image forming operation using this embodiment will be described.

【0029】ドラム感光体202が回転されるとともに
除電装置301は感光体202の表面を一様に露光す
る。次いて本発明による接触帯電装置は図2中104に
示す電圧印加手段により−1.1KV程度の電圧が金属
製導電性ホルダー102を介して導電性不織布100に
印加される。この接触帯電装置204により一様に約−
600Vに帯電し、レーザビームをレーザ露光ユニット
500を用いて前記感光体202上に走査露光し、画像
信号に対応した静電潜像を形成する。この感光体202
上の静電潜像は、トナーtからなる二成分現像剤を使用
する現像装置208で現像され、トナー像として顕像化
され画像転写部209に送り込まれる。
As the drum photosensitive member 202 is rotated, the charge removing device 301 exposes the surface of the photosensitive member 202 uniformly. Next, in the contact charging device according to the present invention, a voltage of about -1.1 KV is applied to the conductive nonwoven fabric 100 via the metal conductive holder 102 by the voltage application means indicated by 104 in FIG. The contact charging device 204 uniformly applies
The photosensitive member 202 is charged to 600 V and is scanned and exposed to a laser beam on the photosensitive member 202 by using a laser exposure unit 500 to form an electrostatic latent image corresponding to an image signal. This photoconductor 202
The upper electrostatic latent image is developed by a developing device 208 using a two-component developer composed of toner t, visualized as a toner image, and sent to an image transfer unit 209.

【0030】一方、このトナー像の形成動作に同期して
用紙カセット400から取り出されたり、手差しガイド
404から手差し給紙された用紙が、アライニングロー
ラ対406、用紙ガイド420を介して画像転写部20
9に送り込まれ、予め感光体202上に形成された前記
トナー像が転写装置300の働きにより用紙Pに転写さ
れる。次いで、用紙Pは搬送ガイド416による案内で
用紙搬送路410を通過して定着装置350に送り込ま
れ、前記トナー像が用紙Pに溶融定着される。そしてこ
の後、排紙ローラ対408を介して排紙トレイ14に排
出される。
On the other hand, paper taken out of the paper cassette 400 or manually fed from the manual feed guide 404 in synchronization with the toner image forming operation is transferred to the image transfer unit via the aligning roller pair 406 and the paper guide 420. 20
9, the toner image previously formed on the photoconductor 202 is transferred onto the sheet P by the operation of the transfer device 300. Next, the paper P passes through the paper transport path 410 under the guidance of the transport guide 416, is sent to the fixing device 350, and the toner image is fused and fixed to the paper P. Thereafter, the sheet is discharged to the sheet discharge tray 14 via the sheet discharge roller pair 408.

【0031】なお、用紙P上にトナー像を転写した後、
感光体202上に残った残留トナーは、弾性ブレード部
材232からなるドラムクリーナ装置210により機械
的に感光体202からかき落とされる。
After the toner image is transferred onto the paper P,
The residual toner remaining on the photoconductor 202 is mechanically scraped off from the photoconductor 202 by a drum cleaner 210 including an elastic blade member 232.

【0032】また、定着装置350は、ヒータランプ3
51を内蔵したヒートローラ352と、このヒートロー
ラ352に圧接された加圧ローラ353を備え、これら
ローラ352,353間を用紙Pが通過することにより
トナー像が用紙Pに溶融定着されるようになっている。
ヒートローラ352および加圧ローラ353は下部ケー
シング354および上部ケーシング356により囲まれ
ており、定着に必要な良好な温度雰囲気を確保するよう
に外部に極力熱が逃げないような構造となっている。こ
のヒートローラ352には、クリーナ358が接した状
態となっており、常に良好な定着が行えるように清浄な
状態となっているとともに、サーミスタ360によりヒ
ートローラ352の表面温度を検出して定着に必要な温
度を保つように温度制御がなされる構成になっている。
The fixing device 350 includes a heater lamp 3
51, and a pressure roller 353 pressed against the heat roller 352 so that the toner image is melted and fixed on the sheet P when the paper P passes between the rollers 352 and 353. Has become.
The heat roller 352 and the pressure roller 353 are surrounded by a lower casing 354 and an upper casing 356, and have a structure in which heat is prevented from escaping to the outside as much as possible so as to secure a favorable temperature atmosphere required for fixing. The heat roller 352 is in a state in which a cleaner 358 is in contact with the heat roller 352, and is in a clean state so that good fixing can always be performed. In addition, the surface temperature of the heat roller 352 is detected by the thermistor 360 to perform fixing. The temperature is controlled so as to maintain the required temperature.

【0033】また、上部ケーシング356内でかつヒー
トローラ352と加圧ローラ353との接触部362の
上流側近傍には、用紙ガイド364が配置され、定着装
置350に導かれた用紙Pの先端を確実にヒートローラ
352と加圧ローラ353との間に案内するようになっ
ている。なお、定着装置350の用紙出□側には、用紙
ガイド366が設けられていて、定着済の用紙Pを排紙
ローラ対408に導くようになっている。
A paper guide 364 is arranged in the upper casing 356 and near the upstream side of the contact portion 362 between the heat roller 352 and the pressure roller 353. The guide is securely guided between the heat roller 352 and the pressure roller 353. A sheet guide 366 is provided on the sheet exit side of the fixing device 350, and guides the fixed sheet P to the sheet discharge roller pair 408.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明に係る導電性不織布を備えた接触
帯電装置及び画像形成装置によれば、第1に、導電性不
織布が、紡績、織、編工程を用いず繊維を直接接合させ
てあるものであるため、繊維の方向性が不均一で且つ前
述した様に微細な太さの繊維を利用することが可能であ
る。このことから、繊維の集合体としてマクロ的には、
感光体に対し均一な接触がなされる。すなわち繊維の方
向性が一定である従来のブラシ帯電装置では感光体全長
にわたり全ての繊維が一定方向でなければ帯電ムラが生
ずるのに対し、繊維方向が不均一で感光体との接触確率
が高い本発明の導電性不織布においては、この方向性に
基づく帯電ムラは発生しない。
According to the contact charging device and the image forming apparatus provided with the conductive non-woven fabric according to the present invention, first, the conductive non-woven fabric is formed by directly joining fibers without using spinning, weaving and knitting steps. Since it is a certain type, it is possible to use a fiber having a non-uniform fiber orientation and a fine thickness as described above. From this, macroscopically as an aggregate of fibers,
Uniform contact is made to the photoreceptor. That is, in the conventional brush charging device in which the directionality of the fibers is constant, the charging unevenness occurs unless all the fibers are in the same direction over the entire length of the photoreceptor, whereas the fiber direction is uneven and the probability of contact with the photoreceptor is high. In the conductive nonwoven fabric of the present invention, uneven charging due to this directionality does not occur.

【0035】第2に、繊維間で複雑にからみ合い接合さ
れているため、機械的強度に優れている。従って、感光
体との摺擦において繊維の切れ、抜け等が発生しずら
く、仮に抜けても極めて細い繊維であるため、他の像形
成プロセスに影響を与えない。第3に、被帯電体である
感光体に対して帯電電流の経路が多くあるため、繊維間
の電気抵抗の差に起因する帯電ムラが発生しない。
Second, since the fibers are intricately entangled and bonded, the fibers have excellent mechanical strength. Therefore, it is difficult for the fibers to be cut or slipped off when rubbed with the photoreceptor. Even if the fibers are slipped, the fibers are extremely thin, so that they do not affect other image forming processes. Third, since there are many paths of the charging current to the photoreceptor, which is the member to be charged, charging unevenness due to a difference in electric resistance between fibers does not occur.

【0036】第4に、ブラシ等と異なり繊維が密集して
いるため、クリーニング後の微細なトナーを捕獲しずら
く、仮に捕獲しても感光体上に吐き出さない。従って出
力画像中に汚れとして発生しない。第5に、構造が簡素
であり、接触子として用いている導電性不織布も製造上
多くの工程を含まないため、接触帯電装置として非常に
安価である。
Fourth, unlike a brush or the like, since the fibers are densely packed, it is difficult to capture the fine toner after cleaning, and even if it is captured, it does not discharge onto the photoreceptor. Therefore, it does not occur as a stain in the output image. Fifth, since the structure is simple and the conductive nonwoven fabric used as the contact does not include many steps in production, it is very inexpensive as a contact charging device.

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

【図1】本発明の画像形成装置の一例を示す概略説明
図。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an example of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】本発明の接触帯電装置の一例を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing an example of the contact charging device of the present invention.

【図3】(a)は本発明に係る接触帯電装置の感光体と
の接触面概略図、(b)は従来の接触帯電装置の感光体
との接触面概略図。
3A is a schematic diagram of a contact surface of a contact charging device according to the present invention with a photoconductor, and FIG. 3B is a schematic diagram of a contact surface of a conventional contact charging device with a photoconductor.

【図4】本発明に係る接触帯電装置の印加電圧による感
光体帯電電位の変化を従来の接触帯電装置の場合ととも
に示した図。
FIG. 4 is a diagram showing a change in a charging potential of a photoconductor according to an applied voltage of a contact charging device according to the present invention, together with a case of a conventional contact charging device.

【図5】本発明に係る接触帯電装置の感光体長手方向の
光学濃度を従来の接触帯電装置の場合とともに示した
図。
FIG. 5 is a diagram showing an optical density in a longitudinal direction of a photoconductor of a contact charging device according to the present invention, together with a case of a conventional contact charging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14…排紙トレイ、100…導電性不織布、102…金
属製導電性ホルダー、103…芯材、104…電圧印加
手段、202…ドラム感光体、204…接触帯電装置、
208…現像装置、209…画像転写部、210…ドラ
ムクリーナ装置、232…弾性ブレード部材、301…
除電装置、400…用紙カセット、404…手差しガイ
ド、406…アライニングローラ対、410…用紙搬送
路、416…搬送ガイド、420…用紙ガイド、350
…定着装置、351…ヒータランプ、352…ヒートロ
ーラ、353…加圧ローラ、354…下部ケーシング、
356…上部ケーシング、358…クリーナ、360…
サーミスタ、408…排紙ローラ対、500…レーザ露
光ユニット。
14: paper discharge tray, 100: conductive non-woven fabric, 102: metal conductive holder, 103: core material, 104: voltage applying means, 202: drum photosensitive member, 204: contact charging device,
208: developing device, 209: image transfer unit, 210: drum cleaner device, 232: elastic blade member, 301 ...
Static eliminator, 400: paper cassette, 404: manual guide, 406: aligning roller pair, 410: paper transport path, 416: transport guide, 420: paper guide, 350
... fixing device, 351 ... heater lamp, 352 ... heat roller, 353 ... pressure roller, 354 ... lower casing,
356: Upper casing, 358: Cleaner, 360 ...
Thermistor, 408: paper discharge roller pair, 500: laser exposure unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 真人 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (56)参考文献 特開 平4−51168(JP,A) 特開 昭56−126861(JP,A) 実開 昭57−94713(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/02 G03G 21/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masato Ogasawara 70, Yanagicho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yanagimachi Plant (56) References JP-A-4-51168 (JP, A) JP-A Sho56 -126861 (JP, A) Actual opening 57-94713 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/02 G03G 21/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 像担持体に接触して感光体を帯電させる
接触帯電装置において、弾性を有する芯材と、 この芯材に巻き付けられる導電性高分子を重合した導電
性不織布と、 この導電性不織布を巻いた芯材を、芯材の弾性力を利用
して外側からはめ込んで、該導電性不織布の一部が前記
像担持体に面接触するように保持する導電性ホルダと、 この導電性ホルダを介して 前記導電性不織布に電圧を印
加する電圧印加手段と、 を具備した接触帯電装置。
1. A contact charging device for charging a photoreceptor by contacting an image carrier, wherein a conductive material obtained by polymerizing an elastic core material and a conductive polymer wound on the core material.
And sex nonwoven core material wound with conductive nonwoven, utilizing the elastic force of the core member
And fitted from the outside, a part of the conductive non-woven fabric
A contact charging device, comprising: a conductive holder that holds the image bearing member in surface contact; and voltage applying means that applies a voltage to the conductive nonwoven fabric via the conductive holder .
【請求項2】 像担持体に帯電させる帯電手段と、この
帯電手段にて帯電された像担持体に所定の潜像を形成す
る露光手段と、この露光手段にて潜像を形成した像担持
体に現像剤を吸着させて像担持体上に顕像を形成する現
像手段と、この現像手段にて現像された前記像担持体上
の顕像を転写媒体上に転写する転写手段と、この転写手
段にて転写された顕像を転写媒体上に定着する定着手段
とを備えた画像形成装置において、 前記帯電手段は、弾性を有する芯材と、 この芯材に巻き付けられる導電性高分子を重合した導電
性不織布と、 この導電性不織布を巻いた芯材を、芯材の弾性力を利用
して外側からはめ込んで、該導電性不織布の一部が前記
像担持体に面接触するように保持する導電性ホルダと、 この導電性ホルダを介して 前記導電性不織布に電圧を印
加する電圧印加手段と、 を具備した画像形成装置。
2. A charging device for charging an image carrier, an exposure device for forming a predetermined latent image on the image carrier charged by the charging device, and an image carrier on which a latent image is formed by the exposure device. Developing means for adsorbing a developer on the body to form a visible image on the image carrier; transfer means for transferring the visible image on the image carrier developed by the developing means onto a transfer medium; An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes a visual image transferred by a transfer unit onto a transfer medium; wherein the charging unit includes an elastic core material, and a conductive polymer wound around the core material. Polymerized conductive
And sex nonwoven core material wound with conductive nonwoven, utilizing the elastic force of the core member
And fitted from the outside, a part of the conductive non-woven fabric
An image forming apparatus, comprising: a conductive holder that holds the image bearing member so as to be in surface contact with the image carrier; and voltage applying means that applies a voltage to the conductive nonwoven fabric via the conductive holder .
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