JPH06258917A

JPH06258917A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH06258917A
Application number: JP5043862A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Yukie Hosogoesawa; 幸恵細越澤; Kunio Shigeta; 邦男重田; Hiroyuki Nomori; 弘之野守; Masakazu Fukuchi; 真和福地; Shizuo Morita; 静雄森田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】接触帯電装置について像形成体の移動方向に
でき易い帯電ムラを解消することにより被帯電面各部が
均一帯電されるように改善することにある。【構成】外周に磁極を配置し固定した磁石22の外周を
回転可能に配設された非磁性導電性の磁性粉体担体23
と、その磁性粉体担体23の外周に付着した磁性粉体21の
層からなる磁気ブラシ21Aを、像形成体10の移動に対し
て接触させ、磁性粉体担体23と像形成体10との間にバイ
アス電界を形成することにより像形成体10の帯電を行う
帯電装置であって、磁性粉体担体23に機械的振動手段で
ある超音波振動子51を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の画
像形成装置において、像形成体を一様に帯電させる磁気
ブラシ或はブラシ状部材等を用いた接触帯電装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３は接触帯電装置の一例である磁気ブ
ラシ帯電装置の概略構成を示す図である。

【０００３】磁気ブラシ帯電装置20は、筐体25の開口を
像形成体10に対向するように配置し、その中に磁性粉体
担体23、磁性粉体21等を内包し、磁性粉体担体23の搬送
と規制部材26上により、磁性粉体担体23上に磁性粉体21
による磁気ブラシを形成し、振動電界下で像形成体10の
感光層12を摺擦して帯電を行うものである。

【０００４】撹拌部材27は筐体25内に装填した磁性粉体
21を撹拌することにり磁性粉体の停滞や溜りを防止する
ものである。像形成体10は導電性基体11の表面を覆うＯ
ＰＣ感光体層12からなるドラムである。

【０００５】磁性粉体21は導電性の磁性粒子である。

【０００６】磁石22は円柱状の棒にＳ極及びＮ極を図の
ように着磁してあり、磁石22はその両端部を筐体25の内
側壁に固設してある。磁性粉体担体23は非磁性金属で形
成された導電性円筒状で、その円筒内に磁石22を内包す
る。これにより、磁性粉体担体23は像形成体10と同方向
に1.2〜2.0倍の周速で回転する。磁性粉体担体23と像形
成体10との間隙は帯電電位等により異なるが、一般に0.
1〜５mm好ましくは0.3〜1.5mmに保持されている。この
間隙は帯電電圧等により異なる。

【０００７】電源24は電圧Ｖ_p-pが200〜3500Ｖの交流電
圧源と帯電すべき電圧と同じ値或はそれより低い例えば
−500〜−1500Ｖに設定した可変直流電圧源とを直列接
続したものと等価とみなす。直流電圧源24bの一方の出
力端子は導電性基体11に接続し、導電性基体11は接地し
てある。一方の出力端子を磁性粉体担体23に接続するこ
とになる。磁性粉体担体23に付着して搬送される磁性粉
体21層は筐体25の開口に設けた規制板26により間隙の厚
さに規制する。これにより、磁性粉体21層は磁性粉体担
体23と感光層12を接続する。これによって、電源24は磁
性粉体担体23と像形成体10の導電性基体11との0.1〜５m
m間隙に前述の電圧を印加することになり、像形成体10
に直接電荷を注入するので、低電圧でかつ、オゾンの発
生を減少し、交流成分を含むので極めて安定した均一帯
電を行うことができる。直流成分は定電圧制御をし、交
流成分Ｖ_p-pは定電流制御をすることになる。

【０００８】図４は接触帯電装置の他の例としてのファ
ーブラシ形式によるブラシ帯電器の概略構成を示す断面
図である。

【０００９】導電性繊維を接触子として、各々機能分離
した層が積層構造をとる制止固定型の帯電器がある。こ
れは像形成体10表面から順に短繊維41、電極42、絶縁材
43、ヒータ44、クッション材45が層状に重合された構成
を持つ。像形成体表面に接触する繊維状導電子は、太さ
1.5〜10デニール、長さ1.5mm，毛ブラシ密度16000〜200
00本／cm²、繊維長方向の抵抗は約10⁸Ωcmである。電極
材はカーボンを織り込んだ５×10⁵ΩのＳＢＲを用い、
帯電の均一性を得るために、Ａ点に交流電圧印加し、Ｂ
点に直流電圧を印加し、電極材抵抗を通してある。ヒー
タは表層の短繊維の吸湿を防ぎ抵抗の変動を抑えるもの
である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は被帯電体たる像形成体10面を上記のような接触帯電法
により帯電処理しても像形成体10面の各部均一な帯電は
なされず、スジ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像形成体10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。これはそしてそのスジ状
帯電ムラ状態の像形成体10面に光像露光以下の像形成プ
ロセスを適用しても出力画像はスジ状帯電ムラに対応し
たスジ状の画像となり、高品位な画像は得られない。

【００１１】又、例えば、磁性粉体から形成した磁気ブ
ラシ帯電器は、磁性粉体21からなる穂を十分に伸長した
状態で像形成体10に摺接することにより帯電する。しか
しながら、このような状態下で磁性粉体からなる穂は図
３に示すように粗であるため、像形成体表面にスジ状の
帯電ムラを引き起こす傾向にある。そこで、従来は交流
バイアスを印加するなどして帯電ムラを軽減している
が、それでも十分でない。従って、スジ状帯電ムラ状態
の像形成体10面に光像露光以下の像形成プロセスを適用
しても出力画像はスジ状のムラのある画像となり、高品
位な画像を得られないという課題がある。

【００１２】本発明の第１の目的は、接触帯電装置につ
いて像形成体の移動方向にでき易い帯電ムラを解消する
ことにより被帯電面各部が均一帯電されるように改善す
ることにある。

【００１３】本発明の第２の目的は、磁気ブラシ帯電装
置について像形成体の移動方向にでき易い帯電ムラを解
消することにより被帯電面各部が均一帯電されるように
改善することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、像形成体と帯電部材とを接触させて交流バイア
ス下で帯電を行う帯電装置であって、前記帯電部材を像
形成体の移動方向に対し、直交する方向に往復運動を行
うことを特徴とする。

【００１５】また本発明は、像形成体に磁気ブラシを接
触させて交流バイアス下で帯電する磁気ブラシ帯電装置
であって、磁性粉体担体と像形成体との間隙をＤ_S、前
記磁性粉体担体と磁気ブラシの層厚を規制する規制部材
との間隙Ｄ_Rとし、1.1≦Ｄ_R／Ｄ_S≦2.1であることを特
徴とする。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を説明する前に磁性粉体の粒
径について説明する。

【００１７】一般に磁性粉体の平均粒径（重量平均）が
大きいと、磁性粉体担体23上に形成される磁気ブラシの
穂の状態が粗いために、電界により振動を与えながら帯
電しても、磁気ブラシにムラが現れ易く、帯電ムラの問
題が起こる。この問題を解消するには、磁性粉体の平均
粒径を小さくすれば良く、実験の結果、平均粒径150μm
以下になると、実質的に前記の問題が生じる。しかし、
粒子が細かすぎると帯電時像形成体面に付着するように
なったり、飛散し易くなったりする。これらの現象は、
粒子に作用する磁界の強さ、それによる粒子の磁化の強
さにも関係するが、一般的には、粒子の平均粒径が30μ
m以下に顕著に現れるようになる。なお、磁化の強さは2
0〜200emu/gのものが好ましく用いられる。

【００１８】以上から、磁性粉体の粒径は、平均粒径
（重量平均）が150μm以下、特に好ましくは100μm以下
30μm以上であることが好ましい。

【００１９】このような磁性粉体は、磁性体として従来
の二成分現像剤の磁性キャリア粒子におけると同様の、
鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金属、あるいはそ
れらの化合物や合金、例えば四三酸化鉄、γ−酸化第二
鉄、二酸化クロム、酸化マンガン、フェライト、マンガ
ン−銅系合金といった強磁性体の粒子、又はそれら磁性
体粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレ
ン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミ
ド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン樹
脂等の樹脂で被覆するか、あるいは、磁性体微粒子を分
散して含有した樹脂で作られた粒子を従来公知の平均粒
径選別手段で粒径選別することによって得られる。

【００２０】なお、磁性粉体を球状に形成することは、
磁性粉体担体に形成される粒子層が均一となり、また磁
性粉体担体に高いバイアス電圧を均一に印加することが
可能となる。即ち、磁性粉体が球形化されていること
は、一般に、磁性粉体は長軸方向に磁化吸着され易い
が、球形化によってその方向性がなくなり、従って、層
が均一に形成され、局所的に抵抗の低い領域や層厚のム
ラの発生を防止する。磁性粉体の高抵抗化と共に、従
来の粒子に見られるようなエッジ部がなくなって、エッ
ジ部への電界集中が起こらなくなり、その結果、磁性粉
体搬送担体に高いバイアス電圧を印加しても、像形成体
面に均一に放電して帯電ムラが起こらないという効果を
与える。

【００２１】以上のような効果を奏する球形粒子には磁
性粉体の抵抗率が103Ω・cm以上、10¹²Ωcm以下特に10⁴
Ω・cm 以上10⁹Ω・cm 以下であるような導電性の磁性粉
体を形成したものが好ましい。この抵抗率は、粒子を0.
50cm²の断面積を有する容器に入れてタッピングした
後、詰められた粒子上に１kg/cm²の荷重をかけ、荷重と
底面電極との間に1000Ｖ／cmの電界が生ずる電圧を印加
したときの電流値を読み取ることで得られる値であり、
この抵抗率が低いと、搬送担体にバイアス電圧を印加し
た場合に、磁性粉体に電荷が注入されて、像形成体面に
磁性粉体が付着し易くなったり、或はバイアス電圧によ
る像形成体の絶縁破壊が起こり易くなったりする。ま
た、抵抗率が高いと電荷注入が行われず帯電が行われな
い。

【００２２】更に、本発明に用いられる磁性粉体は、そ
れにより構成される磁気ブラシが振動電界により動き、
しかも外部飛散が起きないように、比重が小さく、かつ
適度の最大磁化を有するものが望ましい。具体的には真
比重が６以下で最大磁化が30〜100emu／ｇのものを用い
ると好結果が得られることが判明した。

【００２３】以上を総合して、磁性粉体は、少なくとも
長軸と短軸の比が３倍以下であるように球形化されてお
り、針状部やエッジ部等の突起がなく、抵抗率が好まし
くは10⁴Ω・cm以上10⁹Ω・cm 以下であることが適正条件
である。そして、このような球状の磁性粉体は、磁性体
粒子にできるだけ球形のものを選ぶこと、磁性体微粒子
分散系の粒子では、できるだけ磁性体の微粒子を用い
て、分散樹脂粒子形成後に球形化処理を施すことによっ
て製造される。

【００２４】また、トナーが磁気ブラシに混じると、ト
ナーは絶縁性が高いため帯電性が低下した帯電ムラを生
じる。これを防止するためにはトナーが帯電時像形成体
へ移動するようにトナーの電荷量を低くすることが必要
であり、磁性粉体にトナーを混合し、１％のトナー濃度
に調整した条件下でトナーの摩擦帯電量を帯電極性が同
じで、かつ１〜20μC/gとした場合、磁気ブラシへのト
ナーの蓄積を防止できた。このことはトナーが混入して
も帯電時像形成体へ付着するためと考えられる。トナー
の電荷量が大きいと磁性粉体から離れずらくなり、一方
小さいと電気的に像形成体に移動しずらくなることが認
められた。

【００２５】実施例１図１は本願発明の帯電装置の一実施例の要部構成を示す
縦断面図である。図３は一般的な磁気ブラシ帯電装置を
示す横断面図であるが、本実施例と同様の構成であるの
で、これを参照して説明する。

【００２６】帯電装置20は、筐体25の開口を像形成体10
に対向するように配置し、その中に磁性粉体担体23、磁
性粉体21等を内包することにより、磁性粉体担体23上に
磁性粉体21による磁気ブラシを形成し、振動電界下で像
形成体10の感光層12を摺擦して帯電を行うものであり、
所謂接触帯電方式による帯電装置である。

【００２７】帯電装置20は帯電部材を像形成体10の移動
方向に対し、直交する矢印Ｘ方向に往復運動するための
構成を備えている。ここで、磁性粉体21、磁性粉体担体
23、磁性粉体担体23に内包される磁石22が帯電部材に相
当する。

【００２８】以下に、本実施例の帯電装置20における各
部構成を説明する。

【００２９】筐体25は、帯電部材を内包する主室を周壁
25cで形成し、更に周壁25cの左方側壁に超音波振動子51
等の往復運動源を収容する左室を周壁25dで形成してあ
る。周壁25cの両側方にはロール軸22a,22bの直径よりも
幾分大きめな円形状の穴部25a,25bを形成してある。

【００３０】筐体25の主室は磁性粉体21の貯蔵部を形成
し、この主室内に磁性粉体担体23を磁石ロール22が配置
されており、主室の出口には磁性粉体21の通過量を規制
する規制部材である非磁性の規制部材26が設けてあっ
て、磁性粉体担体23に付着して搬送される磁性粉体21層
の厚さを規制するようになっている。

【００３１】この結果、磁性粉体21の搬送量即ち帯電領
域における磁性粉体担体23上の磁性粉体21の存在量が10
〜300mg/cm²となるよう調整される。像形成体10と磁性
粉体担体23との間隙Ｄ_Rは厚さを規制された磁性粉体21
の磁気ブラシ21Aで接続される。撹拌部材27は磁性粉体2
1の偏りを修正する板状部材を軸の回りに有する回転体
である。

【００３２】磁性粉体21としては導電性を有する球形フ
ェライト粒子を用いた。その他に磁性粉体と樹脂を主成
分としてこれを熱錬生後に粉砕して得られる導電性の磁
性樹脂粒子を用いることもできる。良好な帯電を行うた
めに、外形は真球で粒径50μm、比抵抗10⁵Ω・cmに調整
されていて、トナーとの摩擦帯電量はトナー濃度１％の
条件で−５μC/gである。

【００３３】磁性粉体担体23は、非磁性金属で形成され
た導電性円筒状であり、一般にアルミニュウム、ステン
レス鋼などの金属或は半導性のプラスチックに0.1〜数
十μｍ程度の微細粗面加工を施したものであり、円柱状
の棒にＳ極及びＮ極を着磁した磁石ロール22を内包して
おり、磁性粉体担体23の側壁に軸23cを個設しており、
当該軸23cを筐体の側壁25cに形成した穴25aにシール材2
9を介して挿通し、更に当該軸23cの小径部を超音波振動
子51の穴を貫通してある。磁石ロール22の両端部にはロ
ール軸22a,22bを個設しており、ロール軸22aはベアリン
グ23aで磁性粉体担体23に嵌合しており、他方のロール
軸22bはベアリング23b 及びシール材29を介して筐体25
の周壁25cに形成した穴部25bに挿通して保持部材28で固
定してある。従って、磁石ロール22は筐体25に対して固
定してある。

【００３４】シール材29は例えばスポンジ等の弾性部材
であり、磁性粉体担体23の振動を吸収すると共に磁性粉
体21の溢れるのを防止する。

【００３５】機械的振動手段は例えば、ピエゾ素子等の
超音波振動子に交流電源52から交流電圧を供給すること
によりロール軸を矢印Ｘ方向に振動させる。この時の振
動の振幅は0.1〜１mmであり、その周波数は0.1〜10KHz
である。なお、機械的振動手段は超音波振動子に限定さ
れるものでなく、高周波コイルを用いて前述の振幅及び
周波数で振動させてもよい。

【００３６】電源24はＶ_p-pを200〜3500Ｖの交流電圧源
と帯電すべき電圧と同じ値或は低い例えば−500〜−150
0Ｖに設定した可変直流電圧源とを直列接続したものと
等価とみなす。直流電圧源の一方の出力端子は導電性基
体11に接続し、導電性基体11は接地してある。一方、電
源24の出力端子を磁性粉体担体23に接続したものとな
る。磁性粉体担体23に付着して搬送される磁性粉体21層
は筐体25の開口に設けた規制板26により間隙の厚さに規
制する。これにより、磁性粉体21層は磁性粉体担体23と
感光層12を接続する。従って、電源24は磁性粉体担体23
と像形成体10の導電性基体11との0.1〜５mm間隙に前述
の電圧を印加することになり、像形成体10に直接電荷を
注入するので、低電圧でかつ、オゾンの発生を減少し、
交流成分を含むので極めて安定した均一帯電を行うこと
ができる。直流成分は定電圧制御をし、交流成分Ｖ_p-p
は定電流制御をすることになる。

【００３７】像形成体10は導電性基体11の表面を覆うＯ
ＰＣ感光層12からなるドラムである。

【００３８】以下に本実施例の帯電装置20における帯電
動作を説明する。

【００３９】像形成体10を矢印Ａ方向に回転させながら
磁性粉体担体23を矢印Ｂ方向に像形成体10の周速度の0.
2〜1.2倍の周速度で回転させると、磁性粉体担体23に付
着・搬送される磁性粉体21の層は磁石22の磁力線により
磁性粉体担体23上の像形成体10との対向位置で磁気的に
鎖状に連結して一種のブラシ状になり、いわゆる磁気ブ
ラシ21Aが形成される。そしてこの磁気ブラシ21Aは磁性
粉体担体23の回転方向に搬送されて像形成体10の感光層
12に接触して摺擦する。磁性粉体担体23と像形成体10と
の間には前記交流バイアス電圧が印加されているので、
導電性の磁性粉体21を経て感光層12上に電荷が注入され
て帯電が行われる。この場合特に、交流バイアスを印加
することにより振動電界を形成したことと、規制部材26
と磁性粉体担体23との間隙Ｄ_Rは0.2mm以上5.0mm以下と
なるように設定され、像形成体10との対向位置での間隙
Ｄ_Sは通常Ｄ_Rの1.7〜1.5倍に規制され、帯電領域におけ
る磁性粉体21の量が適正に保持され磁気ブラシ21Aから
の電荷注入の効率を向上させることができる。これはＤ
Sで磁性粉体21からなる穂を十分に伸長した状態で像形
成体10に摺接するためである。

【００４０】しかしながら、前述の帯電条件下で磁性粉
体21からなる磁気ブラシ21Aは図４に示すように粗であ
ることにより、像形成体10の移動方向にスジ状の帯電ム
ラを引き起こすことなる。

【００４１】帯電装置20は磁性粉体担体23が回動するの
に期間に超音波振動子51に交流電圧を印加してある。超
音波振動子51は軸23cを介して磁性粉体担体23を0.1〜１
mmの振幅で、0.1〜10KHZの周波数で振動する。

【００４２】これにより磁性粉体担体23上の磁性ブラシ
21Aは図１に示す矢印Ｘ方向に約0.1〜１mmの振幅で、0.
1〜10KHZの周波数で像形成体10の感光層12に振動しなが
ら摺接することにより像形成体10の移動方向の被帯電面
各部が均一帯電されるように改善することができる。

【００４３】なお、本実施例では磁気ブラシ帯電装置を
用いて説明したが、これに限定されるものでなく、静止
型ブラシ帯電方式等に適用しても同様に像形成体10の移
動方向の被帯電面各部が均一帯電することができる。

【００４４】実施例２図２は本願発明の磁気ブラシ帯電装置の一実施例の要部
構成を示す断面図である。

【００４５】磁気ブラシ帯電装置20は、磁性粉体21と像
形成体10との接触する範囲（これを、以後帯電部とい
う）に多くの磁性粉体を送り込み磁性粉体21層をより高
密度にパッキングすることにより、磁性粉体を像形成体
10に均一に接触するようにしたものである。具体的には
帯電装置20は像形成体10に磁気ブラシ21Aを接触させて
交流バイアス下で帯電する磁気ブラシ帯電装置であり、
磁性粉体担体23と像形成体10との間隙をＤ_S、磁性粉体
担体23と磁気ブラシ21Aの層厚を規制する規制部材26と
の間隙Ｄ_Rとし、1.1≦Ｄ_R／Ｄ_S≦2.1とすることによ
り、帯電部に磁性粉体21を数多く送り込むので、密な状
態で磁性粉体21層を像形成体10の感光層12に摺接させる
ようにできる。更に帯電部における磁性粉体層の相対体
積率Ｑ（％）が40≦Ｑ≦60であるようにしたものであ
る。これにより像形成体10の移動方向の被帯電面各部が
均一帯電されるように改善するものである。

【００４６】以下に本実施例の各部構成について説明す
る。本実施例は上述の実施例とほぼ同様であり、機械的
振動手段及びこれと関連する構成を備えない点において
相違するので、共通の部材については同一の符号を付し
て詳述しない。

【００４７】磁性粉体21の条件は上述したのでここでは
省略する。

【００４８】粒子層を形成して像形成体を帯電する磁性
粉体の磁性粉体担体23に関する条件について述べる。

【００４９】磁性粉体担体23は、バイアス電圧を印加し
得る導電性の磁性粉体担体が用いられるが、特に、表面
に粒子層が形成される導電性部材からなる円筒の内部に
複数の磁極を有する磁石22が設けられる構造のものが好
ましく用いられる。このような磁性粉体担体23におい
て、磁石22との相対的な回転によって、導電性の磁性粉
体担体23の表面に形成される粒子層が波状に起伏して移
動するようになるから、新しい磁性粉体が次々と供給さ
れ、磁性粉体担体23表面の粒子層に多少の層厚の不均一
があっても、その影響は上記波状の起伏によって実際上
問題とならないように十分カバーされる。そして、磁性
粉体担体23の回転による磁性粉体の搬送速度は、像形成
体10の移動速度より早くても良いが、ほとんど同じか、
それよりも遅いことが好ましい。磁性粉体を高温度で帯
電部に、滞留を起こさせず送り込むにはこの条件が好ま
しい。この搬送速度の相対比は0.2〜1.0倍であり、さら
に好ましくは0.2〜0.8倍である。0.2倍より小さいと搬
送それ自体が不足し、帯電が均一に行われないし、0.8
倍より大きくなるに従い磁性粉体の滞留が生じ易くな
る。又、磁性粉体担体23の回転による搬送方向は、同方
向が好ましい。像形成体10と磁性粉体担体23を同方向に
回転させたほうが帯電の均一性に優れているが、これに
限定されるものでない。

【００５０】磁性粉体担体23表面は磁性粉体21の安定な
均一搬送のために、表面平均荒さを２〜15μmとするこ
とが好ましい。平滑であると搬送が十分に行えなく、荒
すぎると面の凸部から過電流が流れ、どちらにしても帯
電ムラが生じ易いのでサンドブラスト処理が好ましく用
いられる。又その表面を酸化処理、樹脂コーティングに
より高抵抗処理することが好ましい。

【００５１】磁性粉体担体23に形成する粒子層の厚さ
は、規制部材26によって十分に掻き落とされて均一な層
となる厚さであることが好ましい。帯電部において磁性
粉体担体23の表面上の磁性粉体の存在量が多すぎると磁
性粉体の振動が十分に行われず像形成体10との摩擦によ
る像形成体10へのダメージ、磁性粉体の像形成体10上へ
の付着や帯電ムラを起こすとともに過電流が流れ易く、
磁性粉体担体の駆動トルクが大きくなるという欠点があ
る。反対に磁性粉体の帯電部における磁性粉体担体23上
の存在量が少なすぎると像形成体10への接触に不完全な
部分を生じ易くなり、帯電ムラを起こすことになる。

【００５２】磁性粉体担体23と像形成体10との最近接部
分での間隙Ｄ_Sは0.1mm ≦10mmが好ましく更に好ましく
は0.2mm≦Ｄ_S≦5.0mmが好ましい。磁性粉体担体23と像
形成体10の表面の間隙が0.2mmよりも狭くなりすぎる
と、それに対応して均一に帯電作用する磁気ブラシの穂
を形成するのが困難となり、また、十分な磁性粉体を帯
電部に供給することができなくなって、安定した帯電が
行われなくなるし、間隙が1.0mmを大きく越すようにな
ると、粒子層が粗く形成されて帯電ムラが起き易く、ま
た、電荷注入効果が低下して十分な帯電が得られないよ
うになる。このように磁性粉体担体23と像形成体10との
間隙が極端になると、それに対して磁性粉体担体23上の
均一な粒子層として像形成をすることができなくなる
が、間隙Ｄ_Ｓが０．２〜1.0mmの範囲では、それに対し
て粒子層の厚さを適当に形成することができ、密な均一
な状態の磁気ブラシが摺擦していることになる。

【００５３】本実施例では帯電部に搬送される磁性粉体
21層を密な状態で接触させる構成について説明する。

【００５４】図２において、磁性粉体担体23と像形成体
10との間隙をＤ_Sとし、磁性粉体担体23と磁性粉体21層
の層厚を規制する規制部材26との間隙をＤ_Rとして示し
てある。一般の磁気ブラシ帯電法と異なり、間隙Ｄ_Rを
間隙Ｄ_Sより小さくしてある。

【００５５】具体的には1.1≦Ｄ_R／Ｄ_S≦2.1となってい
る。一般の磁気ブラシ帯電法に比して単位時間当たりの
搬送量を大きくしたことに相当する。続いて、間隙Ｄ_R
を通過する磁性粉体21層は帯電部を形成する間隙Ｄ_Sで
像形成体10に押圧されるので、従来の構成の磁気ブラシ
帯電法よりも相対体積比率Ｑが大きい状態で磁性粉体21
層は像形成体10の感光層12に摺接させることになる。こ
れにより像形成体10の移動方向の被帯電面各部が均一帯
電されるように改善することになる。

【００５６】即ち、相対的な磁性粉体密度に相当する相
対体積比率Ｑが小さいときは、磁性粉体の鎖は粗となり
撹乱は少ない。このことが電荷の自由な移動を妨げ、均
一な帯電が行われなくなる原因と考えられる。

【００５７】ここで、相対体積比率Ｑ（％）は帯電領域
における以下の式によって定義されるものである。

【００５８】Ｑ＝（Ｗ／Ｄ_S ）×（１／ρ）×100 ここで、Ｗは搬送量即ち磁性粉体担体上の単位面積あた
りの磁性粉体の存在量（ｇ／cm²）、Ｄ_Sは前記間隙で単
位をcmとした値、ρは磁性粉体の比重（g／cm³）であ
る。

【００５９】帯電を均一で且つ高速で安定に行う実験を
重ねた結果、帯電領域における磁性粉体の相対体積比Ｑ
（％）を40≦Ｑ≦60としたとき、磁性粉体の付着や帯電
ムラのない均一な帯電特性が得られることが明らかとな
った。つまり、像形成体10の回転方向に発生する帯電ム
ラが解消される。

【００６０】即ち、Ｑが60％より小さいと磁性粉体が押
圧されて像形成体に均一に接触することにより均一帯電
が行える。しかし、40％より下回ると十分密な磁気ブラ
シの穂21Aが形成されないので完全な帯電が行われず帯
電ムラが発生する。一方、Ｑが60％より大きくなると磁
性粉体が詰まって送られなくなり、磁性粉体担体の回転
トルクが高くなり回転が高くなる。又、磁性粉体の圧縮
が起こり帯電領域上流部に滞留し、荷電流が発生したり
帯電領域が不要に広がったり、像形成体が傷ついたり、
像形成体10への磁性粉体の付着が発生する。

【００６１】本発明は実施例１の帯電装置を実施例２の
磁性粒子の搬送条件を組み合わせることにより、帯電ム
ラの解消に効果を発揮させることができる。

【００６２】

【発明の効果】第１の発明によれば、接触帯電装置につ
いて像形成体の移動方向にでき易い帯電ムラを解消する
ことにより被帯電面各部が均一帯電されるように改善す
ることができる。

【００６３】第２の発明によれば、磁気ブラシ帯電装置
について像形成体の移動方向にでき易い帯電ムラを解消
することにより被帯電面各部が均一帯電されるように改
善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の帯電装置の一実施例の要部構成を示
す断面図である。

【図２】本願発明の磁気ブラシ帯電装置の一実施例の要
部構成を示す断面図である。

【図３】磁性粉体による磁気ブラシ帯電装置の概略構成
を示す図である。

【図４】ファーブラシ形式によるブラシ帯電器の概略構
成を示す断面図である。

【符号の説明】

10 像形成体 11 導電性基体 12 感光層 20 磁気ブラシ帯電装置 21 磁性粉体 22 磁石（ロール） 22a ロール軸 22b ロール軸 22c 滑車 23 磁性粉体担体 24 電源 25 筐体 25a 穴部 25b 穴部 25c 周壁 25d 周壁 27 撹拌部材 29 シール材 30 ローラ帯電装置 31 芯金 32 導電性弾性層 33 中抵抗層 34 保護層 35 電源 40 ファーブラシ型ブラシ帯電装置 41 短繊維 42 電極 43 絶縁材 44 ヒータ 45 クッション材 51 超音波振動子 52 交流電源Ｄ_S 磁性粉体担体と像形成体との間隙Ｄ_R 磁性粉体担体と規制部材との間隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野守弘之東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者福地真和東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者森田静雄東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体と帯電部材とを接触させて交流
バイアス下で帯電を行う帯電装置において、前記帯電部
材を像形成体の移動方向に対し、直交する方向に往復運
動を行うことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】前記往復運動の振幅は0.1〜１mmである
請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】前記往復運動の周波数は0.1〜10KHzであ
る請求項１記載の帯電装置。
【請求項４】前記帯電部材は回動するブラシ状部材で
ある請求項１記載の帯電装置。
【請求項５】像形成体に磁気ブラシを接触させて交流
バイアス下で帯電する磁気ブラシ帯電装置において、磁
性粉体担体と像形成体との間隙をＤ_S、前記磁性粉体担
体と磁気ブラシの層厚を規制する規制部材との間隙Ｄ_R
とし、1.1≦Ｄ_R／Ｄ_S≦2.1であることを特徴とする磁気
ブラシ帯電装置。
【請求項６】像形成体に磁気ブラシを接触させて交流
バイアス下で帯電する磁気ブラシ帯電装置において、帯
電部における磁気ブラシの相対体積率Ｑ（％）が40〜60
であることを特徴とする帯電装置。