专利名称：接触充电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在电子照相等装置中所用的充电装置，该充电装置可使被充电体的被充电面上充电至相同的规定电位，特别涉及到在充电用部件与被充电面接触的状态下使被充电面充电的接触充电装置。
图4示出构成电子照相装置、复印机、传真设备等的一部分的印刷部10的一个实例。
在该图中，载像体1(被充电体)的圆筒体的周面上涂布着感光剂，以此载像体为中心，在其周边上配置有接触充电装置20、曝光装置2、构成显影器的显影滚筒3、转印器4、多余调色剂刮板5、除电器6。
载像体1沿R方向以一定速度沿以中心Q为中心的正圆旋转，在载像体1的周面上形成被充电体1a、被充电面1a通过接触充电装置20时，就使其充上相同的规定的充电电位VC(例如-500V)，接着利用曝光装置2使已描绘的曝光部分(静电潜像)带上规定电压Vim(例如-50V)。调色剂T由显影滚筒3供给此静电潜像，并使其显影成调色剂图像。
调色剂图像在通过与转印器相对的位置时被转印到沿X方向移动的纸张P上，然后向定影器(图中未绘出)移动。另一方面，载像体1的通过转印器4的被充电面1a在用多余调色剂刮板5除去其上的残留调色剂后，用除电器6使其除电到相同的初期电位Vin(例如-50V)。
以往，可有选择地采用图4所示的接触充电装置20和电晕放电装置作为充电装置。后者由于有因需要超高压电源装置导致成本高，因采用密封室的形式使空间扩大，因有电晕放电而产生臭氧，因放电线变坏而发生充电不良等诸多缺点，所以通常采用前者居多。
图4所示的接触充电装置20由构成充电用部件的充电滚筒101和用以将超高电压(例如-5KV)加到此充电滚筒101上的超高压电源装置21组成。充电滚筒101是将例如使导电粒子混合到橡胶中而成的导电部28粘贴到圆轴构件29的周面上构成，而且此充电滚筒101通常是随载像体1的旋转而旋转的。
在印刷部10工作时，如果使充电滚筒101的导电部28与位于沿R方向以一定速度面移动的载像体1的周面上的被充电面1a接触，则能使被充电面1a充电到规定的充电电位VC(例如-500V)。
下面说明这样的已有技术存在的问题。在图4所示的接触充电装置20中，只有在能使被充电面1a均匀充电的全部条件都满足时，才能使被充电面1a均匀充电。然而由于近年来对印刷质量的要求更高，在现有的装置中难以满足全部条件，因而存在难以使被充电面1a均匀充电问题。例如，由于导电粒子分布不均等原因使导电部28的组成材料不均匀，就不能对被充电面1a均匀充电。在载像体1的外径沿载像体1的轴向不均匀时，也不能使被充电体1a均匀充电。
其次，在图4这样的接触充电装置20中，还存在的问题是难以将导电部28对被充电面1a的接触压力调节在规定范围内，以及难以使该接触压力在运转时维持稳定等。导电部28对被充电面1a的接触压力太小时，由于未充电部分增大而发生充电不均匀。反之接触压力太大时，除原先的放电作用外，还产生直接的电荷注入，不但使被充电面1a的充电电荷上升而且由于使被充电面1a或导电部28可能的受伤，更不能保证高质量印刷。
而且，被充电面1a的充电电荷根据与导电部28的面移动速度的关系而增减。也就是说，导电部28的面移动速度降低时，由于载像体1和导电部28的接触时间变得很长，使上述电荷注入量大幅度增加。在这种情况下，被充电面1a的充电电位(Vim)上升，在印刷面发生未着色区。这是因为由于翻转现象，调色剂不能附着在充有高电压的部分上，而因曝光装置使调色剂附着到低电压部分上。此未附着调色剂的高压部分成为未着色区，最终表现在印字结果上。另一方面，由于导电部28的面移动速度高速化时马达功率要增大，电力消耗必然增加，装置的结构就不合适了。
本发明的第一个目的是使被充电面的整个面上充上均匀而相同的规定的充电电位，无充电不均匀情况。
本发明的第二个目的是使充电用部件对被充电面的接触压力的设定、装置的装配和调整都是容易的。
本发明的第三个目的是防止充电用部件造成被充电面的损伤。
本发明是以使加有电压的充电用部件与面移动的被充电面接触并使被充电面充上相同的规定电位的接触充电式的装置为基础。充电用部件是由将导电性细丝材料密植到导电性基体材料上的刷子式结构构成。而且此充电用部件是这样配置的，使其导电性细丝材料对被充电面的压陷量，在面移动方向的上游侧大、下游侧小。
因而，充电滚筒式所存在的问题全部得到解决，而且，因全部导电性细丝材料对被充电面的适应性提高，从而能防止导电性细丝材料的变形，也能基本消除高充电效率的上游侧的导电性细丝材料的飞跳。因此，能使被充电面均匀一致稳定地充电。
图1是本发明第一实施例的整体正视图。
图2是用以说明充电用部件相对被充电面的位置和压陷量的说明图。
图3是说明本发明的基本原理的说明图。
图4是已有技术一实例的整体正视图。
首先在说明本发明的实施例之前，先按照图3说明本发明的基本原理。与图4中所说的结构相同或类似的结构用同一符号表示，不另说明。本发明是根据如下的试验结果。在此试验中，为了克服如图4所示的将在橡胶中混有导电粒子制成的充电滚筒101压接在被充电面1a上的充电方式所带来的缺点，诸如因充电用部件的材质、形状不均匀难以高质量印刷、成本高、制作、装配困难、损伤被充电面1a等，而试用了刷子式结构的充电用部件23。
如图3所示，将导电性细丝材料25密植入导电性基体材料24制成刷式结构的充电用部件23，将此充电用部件23用双面胶布带26牢固地粘结到保持部件22的平滑面22F上。保持部件22，相对于根据印字部10的各构成要素的布局所选择的法线Z，以图3所示的状态安装在装置的主体外壳上。
这样结构的装置能克服将充电滚筒101压接在被充电面1a上这样方式的装置的上述缺点。而且，只通过变更充电用部件23的安装位置，就能很容易地调节与被充电面1a的接触压力。因而能大幅度地提高充电的均匀性。
但是，从按市场要求的保证期结束前后和连续长时间运转后的结果中，发现在被充电面1a上产生充电不均匀的现象。这种充电不均匀根据推测是因如下原因产生的导电性细丝材料25相对被充电面1a的压陷量，越靠近法线Z的中央部分越大，越朝向面移动方向的上游侧和下游侧越小。
也就是说，中央部分的用点划线表示的下游侧的导电性细丝材料25MD，和更下游侧的导电性细丝材料25D是顺着被充电面1a的面移动方向。从法线Z更上游侧的用虚线表示的导电性细丝材料25MU和更下游侧的导电性细丝材料25U由于逆着面移动方向，所以容易产生变形。这种变形引起充电用部件23对被充电面1a接触压力的变化，据推测这是发生充电不均匀的第一原因。
特别是虽然因更上游侧导电性细丝材料25U的压陷量小，上述变形问题比充电精选细丝材料25MU要小，但正因为其变形小，所以由于双点的点划线所示的导电细丝材料25T的飞跃现象(由于载像体1的旋转，弯向下游侧方向的充电用部件23的导电细丝材料25因其强度而返回到原来位置的现象)，认识到会偶然发生或周期性发生不充电情况。
随后比较充电用部件23和被充电面1a的相对电位时，相对于各导电细丝材料25的一致的电位，可认为被充电面1a的充电电位从充电前的初期电位Vin(例如-50V)逐渐升高，并上升到最终的充电电位Va(例如-500V)。也可以说充电用部件23上游侧充电效率高。因此，充电效率高的上游侧的导电细丝材料25T、25U上发生的飞跳现象是产生充电不均匀的第二原因，并被认为是最大的原因。
因此，通过将导电细丝材料25的相对于面移动的被充电面1a的压陷量设定成上游侧大、下游侧小，使整个导电细丝材料25的适应性提高也可防止变形，并试验过防止上游侧的飞跳现象。根据此试验已确认能进行无不均匀现象的均匀充电。
根据图1和图2说明本发明的一个实施例。除去接触充电装置的印刷部10的基本结构，由于与图4所说的结构相同，对共同的结构元件使用相同的符号，故对其不再另行说明。本接触充电装置如图1和图2所示，设置有将导电细丝材料25密植进导电性基体材料24而成的刷子式结构的充电用部件23，而且将此充电用部件23与被充电面1a相对，并装配成使充电用部件23对此被充电面1a的压陷量在面移动方向的上游侧大、下游侧小，这就能使被充电面1a上均匀地充上规定的充电电位Va。
在图1中，制造充电用部件23用的导电性基体材料24由丁苯橡胶(SBR)、碳和增粘剂构成，其中SBR和碳的比率为6∶4，且呈具有9Ω—am电阻值的薄板形。
各导电细丝材料25，其材质为REC-M1(导电性人造丝)、电阻为105Ω、纤维直径为6登尼尔(600D/100F)，被以105条/平方英寸的植毛密度均匀地埋植到导电性基体材料24上。
充电用部件23通过双面粘胶带26牢固地粘结到保持部件22的平滑面22F上。保持部件22相对于被充电体1a，以图1所示的状态固定在主体外壳(未绘出)上。充电用部件23的安装式样如图1中双点划线所示，使导电细丝材料25向载像体1即被充电面1a的压陷量在面移动方向(R方向)的上游侧大、下游侧小。所谓压陷量是假想载体为无阻力体时，将直线状态的导电细丝材料25从被充电面1a向中心Q方向内侧压进的量。在图2中表现为Y1、Y1＋α。
在本实施例中，将最上游侧的导电细丝材料25U设置在只从法线Z错开X1的平行线Z1的位置处，而且压陷量为Y1。这是为了按充电用部件23的大小，能使最下游侧的导电细丝材料25D与被充电面1a接触。换句话说，为了能使更多的导电细丝材料25D与其接触，想法使充电用部件23易于大型化。在本实施例中，Y1为1.00mm，X1为0.99～1.00mm。因而，Y2只是载像体1的很小的弧形部分(0.07mm)。
在这样的结构中，使载像体1以一定速度沿R方向旋转，而且启动高压电源装置将电压加到保持部件22上。这样一来，充电用部件23的全部导电细丝材料25顺应着被充电面1a。也就是说仅与各压陷量相当的部分弯曲，并与被充电面1a滑动接触。这时，由于上游侧的导电细丝材料25U的压陷量大，能处于更好的滑动接触状态。因而能一举防止各导电细丝材料25的变形和最上游侧的导电细丝材料25U的飞跳现象，而且因为充电效率高的上游侧导电细丝材料25U对被充电面1a的滑动接触范围变长，能顺利地使被充电面1a均匀而一致地充电。
权利要求
1.一种接触充电装置，它形成在被充电体的表面上用以将面移动的被充电面均匀地充电到规定电位，其特征在于它包括一充电部件，具有将导电细丝材料密植到导电基体材料上的刷子式结构，上述导电细丝材料相对上述被充电面的压陷量在上述被充电面的面移动方向上游侧大、下游侧小；和将电压加到上述充电部件上的装置。
2.按照权利要求1所述的接触充电装置，其特征在于所述的被充电体呈滚筒状并被可自由旋转地支承着。
3.按照权利要求1所述的接触充电装置，其特征在于所述的充电部件配置在与被充电体的法线方向和上述导电细丝材料的植丝方向一致并相对上述被充电体的法线偏向上述被充电面的面移动方向下游侧的位置上。
4.按照权利要求1所述的接触充电装置，其特征在于还包括支承上述充电部件的保持部件，所述的保持部件是使上述导电细丝材料对上述被充电面的压陷量在上述被充电面的面移动方向的上游侧大、下游侧小这样来支承上述充电部件。
5.按照权利要求1所述的接触充电装置，其特征在于还包括支承上述充电部件的保持部件，所述的保持部件是使上述导电细丝材料对上述被充电面的压陷量沿上述被充电面的面移动方向的上游侧大、下游侧小地被支承着。
6.按照权利要求1所述的接触充电装置，其特征在于所述的导电细丝材料被均匀地植到上述导电性基体材料上。
7.按照权利要求1所述的接触充电装置，其特征在于所述的导电细丝材料是导电性人造丝。
8.按照权利要求1所述的接触充电装置，其特征在于所述的导电性基体材料由丁苯橡胶、碳和增粘剂构成。
9.一种接触充电装置，它形成在被充电体的表面上，用以将面移动的被充电面充电到相同的规定电位，其特征在于它包括具有将导电细丝材料密植到导电性基体材料上的刷子式结构的充电部件；将电压加到上述充电部件上的装置；和使上述导电细丝材料相对上述被充电面的压陷量沿上述被充电面的面移动方向的上游侧大、下游侧小这样来配置上述充电部件的装置。
10.按照权利要求9所述的接触充电装置，其特征在于所述的被充电体呈滚筒状并被可自由旋转地支承。
11.按照权利要求10所述的接触充电装置，其特征在于所述的充电部件要配置在这样的位置，即它与上述被充电体的法线方向和上述导电细丝材料的植丝方向一致，而相对于上述被充电体的法线偏向上述被充电面的面移动方向下游侧。
12.按照权利要求10所述的接触充电装置，其特征在于配置上述充电部件的装置是由保持部件形成，此保持部件支承上述充电部件，并使上述充电部件配置在这样的位置，此位置与上述被充电体的法线方向和上述导电细丝材料的植丝方向一致，相对上述被充电体的法线，偏向上述被充电面的面移动方向下游侧。
全文摘要
一种接触充电方式的充电装置，它使加了电压的充电用部件与面移动的被充电面接触，将被充电面均匀充电到充电电位。充电用部件是将导电细丝材料密植到导电性基体材料上的刷子式结构，并被这样配置，使导电细丝材料向被充电面的压陷量沿面移动方向的上游侧大、下游侧小。因而使导电细丝材料对被充电面的适应性提高，能防止导电细丝材料的变形，克服充电效率高的上游侧的导电细丝材料的飞跳现象。所以能稳定地使被充电面均匀一致地充电。
文档编号G03G15/02GK1117214SQ95103590
公开日1996年2月21日 申请日期1995年3月25日 优先权日1994年3月25日
发明者武田和久, 三田村浩通 申请人:株式会社Tec