JPH1063066A

JPH1063066A - 画像形成装置用の帯電装置

Info

Publication number: JPH1063066A
Application number: JP22153896A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsushita; 浩治松下; Yasuhiro Nakagami; 康宏中神
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 1998-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電部材が被帯電体の移動する表面に接触す
ることで微視的に振動することがあっても帯電部材（特
に電極）の損傷発生が抑制され、それだけ帯電不良の発
生が抑制される帯電装置を提供する。【解決手段】可撓性帯電部材１が被帯電体に折り曲げ
状態で圧接される帯電装置において、その折り曲げ角度
を４５°以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録紙等の記録材上
に帯電装置により直接静電潜像を形成してこれを可視ト
ナー像に現像し、定着させたり、静電潜像記録用のベル
ト、感光体ドラムその他の静電潜像担持体上に帯電装置
により静電潜像を形成してこれを可視トナー像に現像
し、記録材上に転写して定着させたりする複写機、プリ
ンタ、ファクシミリ機等の電子写真方式の画像形成装置
や、被帯電体上に形成した静電潜像を現像してトナー像
とし、これを直接表示する画像形成装置などに採用され
る帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置の帯電装置の分野で
は、様々な形態のものが提案され、実用化されている
が、その一例として、可撓性を有するフィルムを被帯電
体に接触させて、これを帯電するものが知られている。
このような帯電装置として、例えば米国特許第５，２７
８，６１４号が知られている。

【０００３】この帯電装置は、フィルムが保持板に片持
ち支持された構成のものであり、フィルムの自由端側が
被帯電体に接触せしめられる。また、フィルムはその自
由端が被帯電体表面の移動方向に関して下流側に位置す
るように設けられている。フィルム表面のうち、被帯電
体と接触する面は、電気絶縁層がコーティングされてお
り、フィルムは電極として作用する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
帯電装置では、被帯電体表面の移動に伴って、フィルム
が微視的に振動し、電極として作用するフィルムに亀裂
が発生する恐れがあり、亀裂が生じると帯電不良が発生
するという問題がある。特に、フィルムのうち被帯電体
に接触する部分と接触しない部分との境界部が折り曲げ
て設けられているような場合、この折曲部において亀裂
が生じやすい。

【０００５】そこで本発明の目的は、可撓性電気絶縁部
材を含む可撓性部材の片面に電極を設けた帯電部材を備
えており、該可撓性部材の前記電極を設けた側とは反対
側の面を被帯電体に向け、該被帯電体に接触させて該被
帯電体を帯電させる画像形成装置用の帯電装置であっ
て、該帯電部材が被帯電体の移動する表面に接触するこ
とで微視的に振動することがあっても帯電部材（特に電
極）の損傷発生が抑制され、それだけ帯電不良の発生が
抑制される帯電装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の帯電装置は、可撓性電気絶縁部材を含む可撓性部材
の片面に可撓性電極を設けた帯電部材を備えており、該
可撓性部材の前記電極を設けた側とは反対側の面を被帯
電体に向け、該被帯電体に接触させて該被帯電体を帯電
させる画像形成装置用の帯電装置であって、前記可撓性
部材の前記電極を形成した片面とは反対側の面のうち前
記被帯電体表面の移動方向において下流側の第１の部分
が前記被帯電体に接触せしめられる一方、該第１部分に
隣合う上流側の第２の部分が前記被帯電体表面から離し
て配置され、該第１部分と第２部分の境界部が折り曲げ
られており、該第２部分と前記被帯電体表面とがなす角
度が４５°以下であることを特徴としている。

【０００７】本発明の帯電装置によると、帯電部材は、
普通には、その一部が支持されて被帯電体に向けられた
面の一部が該被帯電体に接触せしめられる。帯電部材
は、被帯電体表面に向けられた可撓性部材の面のうち前
記第１の部分で被帯電体表面に接触する一方、該第１部
分より被帯電体表面移動方向において上流側の第２の部
分が被帯電体表面から離間した状態におかれ、且つ、該
第２の部分は、被帯電体表面と４５°以下の角度をなす
ように設定され、この状態で帯電部材上の電極に帯電用
電圧が印加されることで被帯電体を帯電させる。

【０００８】帯電部材を構成している可撓性電気絶縁部
材を含む可撓性部材の被帯電体表面に向けられた面のう
ち前記第２の部分は被帯電体表面と４５°以下の角度を
なすように設定されているので、たとえ該帯電部材が被
帯電体の移動する表面に接触することで微視的に振動す
ることがあっても、帯電部材の折り曲げ部分にかかる繰
り返し応力が小さく、そのため帯電部材における電極の
亀裂、断線等の損傷は大幅に少なくなり、それだけ帯電
むら等の帯電不良発生が抑制されて良好な帯電を行うこ
とができ、ひいては良質な画像を形成できる。。

【０００９】前記第２部分と被帯電体表面とのなす角度
が４５°より大きくなってくると、かかる亀裂や断線が
発生し易くなる。かかる角度は４５°以下であればよい
が、帯電部材の損傷発生をより確実に防止するうえで、
３０°以下がより好ましい。前記可撓性部材は可撓性電
気絶縁部材のみから構成されていてもよいし、後述する
ように半導電性部材等を併用したものでもよい。

【００１０】かかる可撓性部材は、代表例としてシート
状、フィルム状の形態のものを挙げることができる。ま
た、前記可撓性電極としては、針状、線状、帯状、これ
らの組み合わせ等の形態の電極（以下、これらを「可撓
性線状電極」と総称することがある。）や、フィルム状
に連続した電極等が考えられるが、代表例として、複数
設けられ（例えば線状電極が複数設けられ）、且つ、そ
れら電極が前記被帯電体表面の移動方向と略直交する方
向に間隔をあけて配列されている場合を挙げることがで
きる。

【００１１】また、電極は、可撓性のある電気絶縁性の
シート状、フィルム状、膜状等の部材や材料で被覆され
てもよい。また、電極は、可撓性絶縁部材への塗布、真
空蒸着、スパッタリング蒸着等による膜形成、或いはさ
らに該膜のフォトレジストパターンのもとのエッチング
処理や、エキシマレーザによるコンタクトマスク法、マ
スクイメージ法、ビームスキャニング法の採用、予め形
成した電極の可撓性絶縁部材への接着、予め形成した電
極を可撓性絶縁部材と該電極の被覆部材或いは材料間に
挟着処理するなど任意の手法で設けることができる。

【００１２】電極を片面側に設ける前記の可撓性部材を
構成する可撓性電気絶縁部材（以下、「可撓性絶縁部
材」ということがある。）や、該電極を被覆する前記の
部材や材料の材質としては、例えば、フッ素樹脂（四フ
ッ化エチレン樹脂等）、ポリイミド、ポエリステル等の
合成樹脂、ウレタンゴム等の合成ゴム、これらの適当な
組み合わせ等を例示できる。また、前記の可撓性部材の
うち、少なくとも被帯電体に擦り接触せしめられる部分
については、耐摩耗性がよい材料で形成されていること
が望ましく、また、被帯電体との摩擦係数が少ない材料
で形成されていることが望ましい。

【００１３】また、電極の放電担当部分（一般的には電
極先端部）に重なる可撓性絶縁部材の部分（一般的には
該部材の先端部分）の厚さは、該可撓性絶縁部材の材質
やヤング率等にもよるが、５〜１０００μｍ程度がよ
く、被帯電体の凹凸やうねりに十分応答するためには、
さらに５〜２００μｍ程度がよい。また、いずれにして
も電極は、代表的には、導電性材料からなるものが考え
られ、例えば、ニッケル、クロム、銅、金、白金、タン
グステン、アルミニゥム、インジウム、チタン等の導電
性金属や、ＩＴＯ、カーボン等の導電性材料のうち１又
は２以上の組み合わせから構成することができる。

【００１４】しかし、放電により生じるオゾン、窒素酸
化物等の生成物により電極が浸食、汚染される恐れがあ
るので、これを防止して長期にわたり安定して放電を行
わしめるために、該電極のうち少なくとも放電を担当す
る部分（一般的には電極先端部）の表面については、金
属酸化物系無機質薄膜、ダイヤモンド状炭素膜等で被覆
することが望ましい。但し、電極を設ける部材が可撓性
を有するため、クラック等がはいらない範囲で被覆する
ことが好ましい。

【００１５】また、電極の少なくとも放電を担当する部
分（一般的には電極先端部）は、高湿環境時にも電極・
被帯電体間のリークを防止して安定に放電させ得るよう
に、また、前記の線状電極にあってはさらに隣り合う電
極間同士の放電を防止するために、その抵抗値を１０¹
〜１０⁸Ω・ｃｍ程度の範囲のものにしてもよい。これ
は少なくとも該放電担当部分を高抵抗物質（カーボン含
有有機物質等）で被覆したり、半導電性物質で形成する
等により、外部インピーダンスを高めて電極・被帯電体
間に過電流が流れないように、また、電極間のインピー
ダンスを高めて電極間に放電が生じないようにすること
で達成できる。但し、この場合は、抵抗値が高くなって
駆動電圧が高くなりすぎないように、また、その部分の
長さ或いは厚さが電極で異なって放電差が出るというよ
うな不都合がないようにする。

【００１６】また、いずれにしても、電極として前記の
線状電極を採用するとき、その電極幅としては、概ね数
μｍ〜１００μｍの範囲のものが好ましい。また、隣り
合う電極間距離は解像度、電極間リークの発生を考慮す
る必要があるが、概ね３０μｍ〜１００μｍの範囲のも
のが望ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１（Ａ）は本発明を適用できる
帯電装置例の斜視図であり、図１（Ｂ）はその側面図で
ある。図１に示す帯電装置Ａは、ここでは図１中矢印ａ
方向に回転駆動されるドラム型の静電潜像担持体である
被帯電体１０に対し設けられている。

【００１８】帯電装置Ａは可撓性のある略シート状の帯
電部材１を備えており、該部材１は被帯電体１０の表面
移動方向に沿う方向に配置され、該被帯電体表面移動方
向において上流側の端部１ａが、被帯電体１０の回転軸
線方向に平行な保持部材２とその上の押さえ部材３とに
挟持され、全体として片持ち支持されている。また、す
くなくとも下流側端部１ｂが放電端部として被帯電体１
０の表面に接触している。帯電部材１における後述する
可撓性電極は信号ケーブル４により後ほど説明するよう
に放電駆動電源等に接続される。

【００１９】被帯電体１０は導電性支持ドラムの表面に
誘電体層を塗布形成したものである。該誘電体層は帯電
部材１からの放電により、絶縁破壊を起こすことなく十
分表面電荷が乗り、帯電装置による静電潜像形成後の該
潜像の現像器（不図示）による顕像（現像）工程まで該
表面電荷を保持できるものであり、さらに表面電荷を除
電して繰り返し使用できるものである。現像器は粉体ト
ナーを収容しており、この粉体トナーによって静電潜像
が現像される。現像された像は、被帯電体１０の回転に
伴って転写部（不図示）に進み、ここで紙等のシートに
転写される。転写の後、被帯電体１０は除電ブラシ１６
（図１８参照）等の除電手段によって除電されて静電潜
像が消去され、その部分が再び帯電部材１に到来する。
なお、被帯電体１０としてここではドラム形状のものを
示したが、ベルト状やその他の形状でもよい。また、誘
電体層の代わりに光導電体層を用いてもよく、光導電体
層を採用すると、全面光照射で除電ができ、容易に繰り
返し使用できる。

【００２０】図２から図９は前記帯電部材１の例を示し
たもので、本発明を適用できるものであり、いずれも可
撓性のあるシート状の電気絶縁性の部材１１（以下、
「可撓性絶縁部材１１」という。）の片面側に複数本の
可撓性線状電極１２を設けたものである。さらに説明す
ると、可撓性絶縁部材１１の電極１２を設けた側とは反
対側の面のうち、帯電部材１の前記下流側端部１ｂに対
応する自由先端部１１１の被帯電体側の面を被帯電体１
０に接触させて被帯電体１０と電極１２先端部間に放電
間隙を形成し、該電極先端部からの放電により、被帯電
体１０を帯電させるものである。

【００２１】図２の帯電部材１では、各電極１２は、幅
が長さ方向にわたって一様な細幅帯状電極であり、複数
本平行に配列されている。ここで図２に示す帯電部材１
及び後ほど説明する帯電部材について略共通する事項に
ついて説明しておく。可撓性絶縁部材１１の厚さ、特に
少なくとも自由先端部１１１或いは該先端部及びその近
傍部分の厚さは、良好な放電を得るために、５〜１００
０μｍ程度がよく、可撓性絶縁部材１１の材質やヤング
率等にもよるが、被帯電体１０表面のの凹凸やうねりに
十分応答するためには、５〜２００μｍ程度がさらによ
い。この部分の厚さによって、放電電圧が印加され放電
する可撓性電極１２の先端部１２１と被帯電体１０との
距離が一定に保たれるのである。よって、この部分の厚
さは、放電に重大な影響を及ぼさない程度に均一にして
おく。また、可撓性絶縁部材１１の材質としては、フッ
素樹脂（四フッ化エチレン樹脂等）、ウレタンゴム、ポ
リイミド、ポリエステル等の材料を使用できるが、この
限りではない。

【００２２】また、可撓性絶縁部材１１の被帯電体１０
と接触する部分は、耐摩耗性のよい材料を用いるほうが
好ましく、また、被帯電体１０と摩擦係数の小さいもの
のほうが好ましい。また、可撓性電極１２は、その材質
にニッケル、クロム、銅、金、白金、タングステン、ア
ルミニウム、インジウム、チタン等の金属や、ＩＴＯ、
カーボン等の導電性材料を使い、フォトエッチングによ
りパターン化させてスパッタリング等の手法により、ま
た、エキシマレーザによるコンタクトマスク法、マスク
イメージ法、ビームスキャニング法等を利用して、或い
はさらに他の手法で可撓性絶縁部材１１上に形成するこ
とができる。

【００２３】また、可撓性絶縁部材１１上に形成した可
撓性電極１２は、放電により生じるオゾン、窒素酸化物
等の生成物により浸食、汚染される恐れがあるので、こ
れを防止して長期にわたり安定して放電を行わしめるた
めに、少なくとも可撓性電極先端部１２１の表面を金属
酸化物系無機質薄膜やダイヤモンド状炭素膜で被覆して
もよい。但し、絶縁部材１１及び電極１２ともに可撓性
であるため、クラック等の入らない範囲での被覆が好ま
しい。

【００２４】また、高湿環境時にも電極１２・被帯電体
１０間のリークを防止して安定に放電させ得るように、
また、隣り合う電極２間同士のリークを防止し、異常な
ドット放電を防止する等して安定した放電を行わせるよ
うに、少なくとも可撓性電極先端部１２１の抵抗値を１
０¹〜１０⁸Ω・ｃｍ程度の範囲のものにしてもよい。
そのために、図２に破線で示すように、少なくとも可撓
性電極先端部１２１を可撓性電極１２本体より高抵抗な
材料（例えばカーボン含有有機材料）１２２で被覆した
り、半導電性材料で形成してもよい。但し、抵抗値が高
くなって駆動電圧が高くなりすぎないように、また、そ
の部分の長さ或いは厚さが電極で異なって放電差が出る
というような不都合がないようにする。

【００２５】また、電極１２の幅としては、概ね数μｍ
〜１００μｍの範囲のものが好ましい。また、隣り合う
電極間距離は解像度、電極間リークの発生を考慮する必
要があるが、概ね３０μｍ〜１００μｍの範囲のものが
望ましい。次に、さらに、本発明を適用できる他の帯電
部材について説明を続ける。図３の帯電部材１は、可撓
性絶縁部材１１に直径１０μｍ〜１００μｍ程度のタン
グステン線材よりなる可撓性電極１２を絶縁性接着剤等
で固定したものである。

【００２６】図４の帯電部材１は、図２の帯電部材の変
形例であり、可撓性電極１２の放電を行う電極先端部１
２１のある可撓性絶縁部材端部１１１の端面１１１ａが
斜めに切断され、被帯電体表面移動方向に庇状に突出し
ており、電極先端部（放電端部）１２１の被帯電体１０
に対向する面積が大きくなっていてそれだけ放電が容易
なものである。

【００２７】図５の帯電部材１は、図２の帯電部材の他
の変形例であり、可撓性電極１２の先端部１２１がそれ
以外の部分より細くなっており、端部１２１での放電が
容易であり、駆動電圧を低く抑えることができ、また、
印字径を小さくできるものである。図６の帯電部材１
は、図２の帯電部材のさらに他の変形例であり、電極１
２の先端部１２１が可撓性絶縁部材１１の自由端面１１
１ｂまで回り込んでおり、それにより放電領域が大きく
なり、放電しやすくなっているものである。

【００２８】図７の帯電部材１は、可撓性電極１２が可
撓性絶縁部材１１の中に設けられており、その放電端部
１２１端面が絶縁部材端面１１１ｂに露出している。こ
れは、可撓性電極１２の周りに可撓性絶縁部材１１を形
成する方法で作成してもよく、また、可撓性電極１２を
２枚の可撓性絶縁部材で挟み込んで作成してもよい。こ
のような構成にすると、特に高湿時において放電端部以
外での電極同士のリークを防止できる。このような構成
は他の帯電部材においても採用することができる。例え
ば図２の帯電部材においては、可撓性絶縁部材１１の可
撓性電極１２を設けた側の表面に電気絶縁性部材を塗
布、蒸着、張りつけ等によって設けても、同様な効果が
得られる。

【００２９】図７の帯電部材１についても、図７に破線
で示すように電極先端部１２１を、電極本体よりも高抵
抗な被覆材１２３で覆ってもよい。図８の帯電部材１
は、可撓性電極１２が可撓性絶縁部材１１中に設けられ
ている点は図７と同じであるが、可撓性電極１２の放電
端部１２１が絶縁部材端面１１１ｂから突出している。
このような構成にすることによって、放電端部１２１の
被帯電体１０に対する空間が広くなるため、放電しやす
くなる。

【００３０】図９の帯電部材１は、可撓性絶縁部材１１
の自由先端部１１１の厚さが、５〜１０００μｍ程度と
なっているが、可撓性絶縁部材１１を保持する部分に近
いところはそれより厚く、数１００μｍ〜数ｍｍの厚さ
になっている。図９（Ｂ）に示すように、可撓性絶縁部
材１１の厚い部分と薄い部分の境界付近が可撓性絶縁部
材１１と被帯電体１０との接触開始部分となっている。
被帯電体１０と可撓性絶縁部材１１との接触面の摩擦係
数にもよるが、先に説明した例えば図２の帯電部材のよ
うに可撓性絶縁部材１１の厚さが全体に５〜１０００μ
ｍ程度で均一であれば、被帯電体１０表面の移動に伴う
摩擦力によって可撓性絶縁部材１１が被帯電体１０の移
動方向に移動しようとする力と、可撓性絶縁部材１１を
固定している応力との釣り合いによって、可撓性絶縁部
材１１が被帯電体表面移動方向に振動し、そのため印字
ムラが生じ易い。しかし、この図９の帯電部材１では、
可撓性絶縁部材１１の厚い部分で保持されるので、該部
材１１の保持部近辺の剛性が高まり、可撓性絶縁部材１
１と被帯電体１０との接触開始部分が定まることで、可
撓性絶縁部材１１の被帯電体表面移動方向への振動が少
なくなり、印字ムラを抑制できる。

【００３１】次に図１０から図１２に本発明を適用でき
る、図１の帯電装置とは構成を若干異にする帯電装置例
を示す。図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示す帯電装置Ｂは、
帯電部材１の、保持部材２と押さえ部材３とに保持され
る部分及びその近傍部分に弾性部材５を当てがったもの
である。弾性部材５は、保持部材２と押さえ部材３とに
よって帯電部材１と共に挟持されている。その他の点は
図１に示す帯電装置構成と同様である。帯電部材１は弾
性部材５に押圧され、それにより図１０（Ｂ）に示すよ
うに、帯電部材１の可撓性絶縁部材１１と被帯電体１０
との接触開始部分が定まる。すなわち、帯電部材１を押
圧する弾性部材５の下流側端部付近が可撓性絶縁部材１
１と被帯電体１０との接触開始部分となっている。この
帯電装置Ｂでは、被帯電体１０の表面移動に伴う摩擦力
による可撓性絶縁部材１１の被帯電体表面移動方向での
振動が少なくなる。

【００３２】図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示す帯電装置Ｃ
は、図１に示す帯電装置Ａにおいて、帯電部材１を押圧
部材６で被帯電体１０へ押圧するものである。押圧部材
６は帯電部材１の端部１ｂ付近を押圧し、可撓性電極１
２と被帯電体１０との距離を一定に保とうとする。この
帯電装置Ｃでは、被帯電体１０の偏芯や大きなうねり等
に対する帯電部材１の追従性がよい。

【００３３】図１２の帯電装置Ｄは、図１に示す帯電装
置Ａにおいて、帯電部材１を押圧部材７で押圧するもの
である。押圧部材７は押圧材７１と押圧材保持部材７２
とからなり、帯電部材１の端部１ｂ付近を押圧し、可撓
性電極１２と被帯電体１０との距離を一定に保とうとす
る。この装置Ｄにおいても、前記の装置Ｃと同様に、被
帯電体の偏芯や大きなうねり等に対する帯電部材１の追
従性がよい。押圧材７１は発泡ウレタンや発泡シリコン
ゴム等のように、十分に押圧力を伝達でき、しかも、押
圧に対する十分な追従性を有するものがよい。

【００３４】図１３は以上説明した帯電装置を含め本発
明に係る帯電装置に採用できる電気回路例を示す図であ
る。この電気回路によると、印字すべき画像に対応する
印字信号が画像信号形成部１０２で形成され駆動電源ユ
ニット１０１に出力される。駆動電源ユニット１０１は
印字信号を高電圧に昇圧し、高電圧の印字信号が帯電部
材１の各可撓性電極１２に印加される。

【００３５】なお逆に、被帯電体側の導電性支持体に高
電圧を印加する一方、印字信号に応じて各可撓性電極１
２を接地してもよい。或いは、これらを組み合わせて、
印字信号に応じて各可撓性電極１２に高電圧を印加する
一方、導電性支持体に印字信号と逆極性の若干のバイア
ス電圧を印加してもよく、これにより各可撓性電極１２
に印加する電圧を低減することもできる。

【００３６】図１４は本発明に係る帯電装置に採用でき
る電気回路の他の例を示す図である。この例では帯電部
材１に、両端の可撓性電極１２の外側及び各隣り合う可
撓性電極１２の間に可撓性制御電極１２ｃを設けてあ
る。この電気回路によると、印字すべき画像に対応する
印字信号が画像信号形成部１０４で形成され駆動電源ユ
ニット１０３に出力される。駆動電源ユニット１０３は
印字信号を高電圧に昇圧し、高電圧の印加信号が帯電部
材１の各可撓性電極１２に印加される。また各可撓性制
御電極１２ｃにも電圧が印加される。制御電極１２ｃに
印加する電圧を、例えば各可撓性電極１２に印加する電
圧（放電電圧）と接地電圧との中間程度の電圧にするこ
とにより、可撓性電極１２と制御電極１２ｃの電位差を
小さくでき、それにより電極同士のリークを防止でき
る。また、隣り合う可撓性電極１２の電位の相互の影響
も少なくなり、印字径も安定する。また、制御電極１２
ｃに印加する電圧によっては印字径を小さくすることも
できる。すなわち、一つの放電電極１２についてみる
と、その両側の制御電極１２ｃに電圧を印加すること
で、放電電極１２からの放電の広がり角度が制御され
（電極１２ｃへの印加電圧に応じて狭められ）、それに
より印字径を小さくすることができる。

【００３７】図１５は本発明に係る帯電装置に採用でき
る電気回路のさらに他の例を示す図である。この例では
帯電部材１は可撓性電極（放電電極）１２を備えてお
り、可撓性電極１２には、可撓性絶縁部材１１に直接取
り付けたＩＣ回路状の駆動電源１０１ａから印字信号の
高電圧が印加される。このような構成とすることによ
り、小型化も可能であり、帯電部材と画像形成装置を含
む本体との信号ケーブルの本数も低減可能である。

【００３８】なお、本発明に係る帯電装置において、帯
電部材１の可撓性電極（放電用電極）１２に印加する電
圧と、帯電部材１における可撓性絶縁部材１１の電極先
端部に対応する端部１１１、又は該端部及びその近傍部
分の厚みとの関係の例を示すと次のとおりである。な
お、放電電圧極性が正の例である。基本的に下記の電圧
以上の電圧を印加すれば放電は発生するが、あまり高電
圧を印加しすぎると印字径が大きくなってしまう。

【００３９】可撓性絶縁部材１１の厚み〔μｍ〕電極１２に印加する電圧〔Ｖ〕５４００５０７００１００１０００３００１２００１０００（１ｍｍ）１７００図８から図１５に示す帯電部材についても、少なくとも
電極先端部１２１を電極本体よりも高抵抗な被覆材で覆
ってもよい。

【００４０】次に本発明を適用できる帯電装置のさらに
他の例を図１６を参照して説明する。図１６は該帯電装
置の要部を示す斜視図である。この帯電装置Ｅは、その
全体を図示していないが、図１に示す帯電装置Ａと同じ
基本構成を有し、該基本構成における帯電部材１として
図１６に示すものを用いたものである。電気回路には図
１３に示すものが採用される。図１６に示す帯電部材１
は、可撓性絶縁部材１１の片面側に複数本の可撓性電極
１２を設けたものであるが、帯電部材１の保持部材２及
び押さえ部材３による保持部分（被帯電体表面移動方向
において上流側の端部１ａ）より下流側部分且つ電極１
２が設けられていない部分において、可撓性絶縁部材１
１に通気孔１３を形成してある。通気孔１３の位置は、
被帯電体１０の回転時に通気孔１３のある部分が被帯電
体１０とは接触しない位置である。

【００４１】この帯電装置Ｅによると、略シート状の可
撓性を有する帯電部材１は、その可撓性絶縁部材１１の
下流側端部１１１において被帯電体１０に接触する。そ
してその接触状態で可撓性電極１２から被帯電体１０表
面に放電がなされ、これにより被帯電体１０表面が所定
通りに帯電する。被帯電体１０が回転することによって
発生する風は、帯電部材１に設けた通気孔１３を通って
逃げるので、帯電部材１の舞い上がりがそれだけ抑制さ
れる。そして帯電部材１は略シート状で可撓性を有する
から、かかる舞い上がり抑制状態下に、被帯電体１０
に、たとえそれに凹凸やうねりがあっても、馴染みよく
当接し、被帯電体１０と各電極１２との放電間隔はそれ
だけ均一化される。また、従来ならば被帯電体１０の回
転により生じる接触部分での摩擦力により可撓性絶縁部
材１１上の可撓性電極１２が伸ばされる方向の力と舞い
上がる方向の力を受け、その力の釣り合いにより可撓性
絶縁部材１１上の電極１２の曲がり量が変化すること
で、電極１２の先端部１２１が被帯電体表面移動方向に
振動し、これにより各電極先端部において被帯電体表面
移動方向に放電の時間ずれが発生し、これより放電の同
期ずれが生じて印字ムラが発生するところ、通気孔１３
に風が逃げ通ることにより帯電部材１への風の影響が少
なく、それだけ帯電部材１の被帯電体表面移動方向にお
ける振動も抑制され、それにより各電極１２による放電
の同期ズレも抑制される。これらにより帯電ムラその他
の帯電不良が抑制される状態で良好な帯電がなされ、ひ
いては良好な画像を得ることができる。さらに電極の断
線も起こりにくくなる。

【００４２】かかる通気孔１３は図２から図１５に示す
帯電部材にも設けることができる。図１７は本発明を適
用できる帯電装置のさらに他の例の要部を示している。
図１７（Ａ）に示す帯電装置Ｆは、その全体を図示して
おらず、要部である帯電部材１を中心に示しているが、
図１に示す帯電装置Ａと同じ基本構成を有し、該基本構
成における帯電部材として図２に示す帯電部材の可撓性
絶縁部材１１における被帯電体１０側の全面に半導電性
材料からなる半導電性部材１４を積層したものであり、
該部材１４が被帯電体１０に接触するようになってい
る。

【００４３】図１７（Ａ）の帯電部材１では半導電性部
材１４が可撓性絶縁部材１１の被帯電体側の全面に設け
られているが、特に放電距離の均一化が必要な可撓性電
極１２の放電担当先端部１２１近傍付近にだけに設けて
もよい。図１７（Ｂ）はそのような帯電装置Ｆ′を示し
ている。この帯電装置では、半導電性部材１４を帯電部
材の放電担当先端部分に幅ｄ（被帯電体１０表面移動方
向における幅ｄ）だけ設けてある。

【００４４】かかる半導電性部材１４はフッ素樹脂、ポ
リイミド、ポリエステル等の合成樹脂やウレタンゴム等
の合成ゴムなどの材料に導電性材料を混入したもの等か
ら形成されるが、この限りではない。作成の方法として
は、半導電性材料溶液の塗布、スパッタリング等の手法
で作成するが、これもこの限りではない。また、半導電
性部材１４は被帯電体１０と擦り接触する部分なので、
耐摩耗性の良い材料を用いるほうが好ましく、また、被
帯電体１０と摩擦係数の小さいもののほうが被帯電体１
０に対するトルク等の面から好ましい。また、被帯電体
１０に清掃装置があっても、顕像形成用のトナー等の残
留物等が帯電装置に到達することもあり、それらが半導
電性部材１４等に融着することを防止するために、顕像
形成用のトナー等に対して、離型性の良い材料が好まし
い。半導電性部材の抵抗値としては１０¹〜１０⁸Ω・
ｃｍ程度が適当である。

【００４５】半導電性部材１４には駆動電源によって電
圧が印加される。印加される電圧値は、半導電性部材１
４によって被帯電体１０を帯電しない程度のレベルの電
圧値が好ましいが、この限りではない。半導電性部材１
４の抵抗値や材質にもよるが、被帯電体１０の表面電位
と部材１４に印加される電圧値との差が５５０〔Ｖ〕程
度以下であれば、半導電性部材１４によって被帯電体は
帯電されない。よって、被帯電体の電位が０〔Ｖ〕であ
れば、半導電性部材１４に印加する電圧は−５５０
〔Ｖ〕〜５５０〔Ｖ〕程度が適当である。半導電性部材
１４に電圧が印加されると、半導電性部材１４が静電気
力によって被帯電体１０に吸着する。

【００４６】この静電吸着について図１８を参照してさ
らに説明する。例えば、被帯電体１０の誘電体層表面
は、帯電部材１に到来する前工程で、交流電圧を印加し
た除電ブラシ１６により除電されており、半導電性部材
１４に負電圧が印加され、電極１２にも負電圧が印加さ
れている場合を考える。転写工程等で正電荷に帯電され
た部分については被帯電体１０の導電性ドラム１０Ｄに
負の電荷が励起される。その部分が除電ブラシ１６に到
達すると該ブラシは被帯電体１０表面の正電荷を除去
し、表面電位を０〔Ｖ〕にする。次に半導電性部材１４
の負の電荷により誘電体層を介して対向する導電性ドラ
ム１０Ｄに正の電荷が励起され、この正電荷と部材１４
の負電荷との間に静電吸着力が働き、帯電部材１は被帯
電体１０に吸着される。被帯電体表面が部材１４を通過
すると、該表面に電極１２から負の電荷が乗り、該表面
が帯電する。なお、図１８では被帯電体１０は接地され
ているが、所定の正電位を保つようにしてもよい。

【００４７】ここで、図１８中、符号Ｔは転写工程後に
被帯電部材１０表面に残ったトナーを示す。この残留ト
ナーＴは、被帯電体１０の回転に伴って帯電部材１に到
来するが、該部材１が当接する部分Ｐでせき止められ
る。特にこの例では、半導電性部材１４と被帯電体１０
とは静電力によって吸着し合っているため、残留トナー
Ｔが部分Ｐから流れ出すことはほとんどない。また、帯
電部材１は可撓性を有するため、被帯電体１０表面のう
ねり、凹凸等によく追従し、残留トナーＴを確実にせき
止めることができる。たとえ流れ出たとしても、本例に
おいては、電極１２による帯電が帯電部材１の最下流位
置で行われる（即ち、部分Ｐから最も遠い位置で帯電が
行われる）ため、電極１２による帯電位置まで到達する
ことはほとんどない。従って、流れ出した残留トナーＴ
が電極１２による帯電に悪影響、例えば帯電不良、を及
ぼすことはほとんどない。この観点からいうと、帯電部
材１の接触部、すなわち帯電部材１の部分Ｐより下流側
部分、の被帯電体１０の移動方向に関する長さは約３ｍ
ｍ以上であることが望ましい。すなわち、帯電部材１
は、その最下流位置から上流側へ約３ｍｍ以上が被帯電
体１０と面接触していることが望ましい。

【００４８】このような静電吸着効果によって、可撓性
電極１２の放電担当先端部１２１と被帯電体１０との放
電距離が均一に保たれる。そして、被帯電体１０が回転
することによって風が発生しても、かかる静電吸着力の
作用で帯電部材１が安定的に被帯電体１０に当接され、
被帯電体１０に凹凸やうねりがあっても、帯電部材１が
可撓性を有することと相まって可撓性絶縁部材１１各部
が被帯電体１０に均一的に当接し、被帯電体１０と各電
極１２との放電間隔は均一化される。また、帯電部材１
の被帯電体表面移動方向における振動も抑制されて各電
極１２による放電の同期ズレも抑制される。これらによ
り帯電ムラその他の帯電不良が抑制される状態で良好な
帯電がなされ、ひいては良好な画像を得ることができ
る。また、電極１２の断線も起こりにくくなる。

【００４９】また既述のとおり、この静電吸着によって
被帯電体１０上にある残留トナーや記録紙の紙粉等の異
物が静電吸着領域の上流側でせきとめられるため、放電
領域やその近傍が汚れないという効果もある。なお、半
導電性部材１４の代わりにエレクトレット材料からなる
部材を用いると、電源を用いなくても同様の効果が得ら
れる。

【００５０】かかるエレクトレット材料としては、ＰＦ
Ａ（パーフロロアルコキシ）、ＦＥＰ（フルオロエチレ
ンプロピレン）等のシート状のエレクトレット適正材料
をエレクトレット処理したものが挙げられる。エレクト
レット処理として、エレトクトレット適正材料を１５０
〜２００℃に保った状態で、エレクトレット適正材料表
面にコロナ照射或いはエレクトロンビーム照射を行い、
この照射期間内に徐々に温度を下げ、室温まで下げたと
ころで照射を停止する処理が挙げられる。これにより、
エレクトレット適正材料の両面が異なった極性を有した
半永久的な帯電体となる。

【００５１】図１７に示す半導電性部材１４に代えて、
図１９、図２０、図２１に示すような半導電性部材１４
を採用してもよい。図１９の半導電性部材１４は、可撓
性電極１２の先端部１２１近傍を除く部分に対し設けら
れている。これは、可撓性電極１２の放電担当先端部１
２１から半導電性部材１４へのリークによる印字不良を
防止する上で効果があり、半導電性部材１４を設けない
領域は可撓性絶縁部材１１の端から数１０μｍ〜数１０
０μｍ程度が望ましい。

【００５２】図２０の半導電性部材１４は、可撓性電極
１２の先端部１２１付近において櫛歯状になっており、
可撓性電極１２と半導電性部材１４とが互い違いに配置
されている。これは、可撓性電極１２の放電先端部１２
１から半導電性部材１４への距離を長くすることにより
両者間のリークによる印字不良を防止する上で効果があ
るとともに、電極１２と被帯電体１０との距離均一性が
最も必要な可撓性電極１２の先端部近傍を静電吸着する
ためである。この例では、図１９の部材１４に比べ電極
先端部１２１と被帯電体１０間の距離を均一に保つこと
ができるので、より安定した放電が可能である。

【００５３】図２１の半導電性部材１４は、可撓性電極
１２の先端部１２１付近において櫛歯状になっており、
可撓性電極１２と半導電性部材１４とが互い違いに配置
されている。また、半導電性部材１４は可撓性絶縁部材
１１に一部埋設されていて、部材１４と部材１１は同じ
面位置になっている。なお、図２１にはこの部材１４を
採用する帯電装置の電気回路も示してある。この電気回
路によると、印字すべき画像に対応する印字信号が画像
信号形成部１０２で形成され駆動電源１０１ｂに出力さ
れる。駆動電源１０１ｂは印字信号を高電圧に昇圧し、
高電圧の印字信号が各可撓性電極１２に印加される。ま
た、半導電性部材１４には電源ＰＷによって電圧が印加
される。この電気回路は図１７、図１９及び図２０の帯
電部材を採用する帯電装置にも適用できる。

【００５４】なお、半導電性部材１４に除電機能を持た
せることも可能である。図２２及び図２３はこのときの
帯電及び除電の様子を示す図である。図２２（Ａ）は可
撓性電極１２に負の電圧を印加して印字する場合であ
り、被帯電体１０には負の電荷が付与される。次に、現
像、転写、清掃等の工程を経た被帯電体１０が再び帯電
部材１に戻る直前が図２２（Ｂ）である。現像工程、転
写工程の極性により被帯電体１０の極性は異なるが、例
えば、被帯電体１０が負に帯電されている場合、半導電
性部材１４に正の電位を印加しておけば、被帯電体１０
は正側に除電される。半導電性部材１４の抵抗値にもよ
るが、例えば、＋５５０Ｖ〜＋６００Ｖ程度の電圧を印
加しておけば零電位程度に除電され、図２２（Ｃ）はそ
の様子を示している。この除電により図２２（Ｄ）に示
すように、被帯電体１０は電荷を持たなくなる。図２３
は同様に、被帯電体１０が現像工程、転写工程等により
正に帯電される場合を示している。

【００５５】なお、図１７、図１９〜図２３にそれぞれ
示す帯電部材についても、図１６に示す帯電部材におけ
るような通気孔１３を設けることができ、かかる通気孔
を設けることで、半導電性部材１４による前記の静電吸
着力と相まって一層確実に帯電ムラその他の帯電不良が
抑制される状態で良好な帯電がなされ、ひいては良好な
画像を得ることができる。また、逆に図１６の帯電部材
１の被帯電体１０側の面の少なくとも一部に半導電性部
材１４やエレクトリック部材を設けることもできる。

【００５６】次に図２４を参照して本発明を適用できる
帯電装置のさらに他の例を説明する。図２４に示す帯電
装置Ｇは、図１６を参照して説明した帯電装置Ｅにおい
て、その帯電部材１の可撓性絶縁部材１１の被帯電体１
０側の全面に既述のごとき半導電性部材１４を設けると
ともに、被帯電体表面移動方向において通気孔１３の下
流側に押圧フィン１５を立設したものである。フィン１
５は通気孔１３を通過してきた風の圧力を受けるように
設けられている。

【００５７】この帯電装置Ｇによると、被帯電体１０が
回転することによって発生する風は、帯電部材１に設け
た通気孔１３を通って逃げるので、帯電部材１の舞い上
がりがそれだけ抑制される。また、フィン１５が通気孔
１３を通過してきた風の圧力を受けて帯電部材１を被帯
電体１０の方へ押圧する。そのため帯電部材１の舞い上
がりは一層抑制される。さらに、半導電性部材１４によ
る静電吸着作用により帯電部材１は被帯電体１０に吸着
される。これらにより、被帯電体１０に、たとえ凹凸や
うねりがあっても、また、被帯電体１０の回転によって
風が発生しても、被帯電体１０と帯電部材１の各電極１
２間の放電間隔は一層均一化され、また、放電の同期ズ
レも一層抑制される。さらに電極の断線も起こりにくく
なる。図２４の帯電装置についても図２１の電気回路を
適用できる。

【００５８】なお、フィン１５はその機能上、ある程度
の硬度が必要である。可撓性絶縁部材１１を折り曲げ
て、フィン１５と通気孔１３を作ることは可能である
が、フィン１５が可撓性となるために、風圧によって折
れ曲がってしまい、可撓性絶縁部材１１を被帯電体１０
に十分に押圧する役目を果たせなくなる恐れがある。従
って、可撓性絶縁部材１１を通気孔付近だけその厚さを
厚くするとか、通気孔付近だけ別の部材を貼り合わせる
とかしてもよい。もちろん、他の部材でフィン１５を作
り、可撓性絶縁部材１１に取り付けることも可能であ
る。

【００５９】かかる通気孔１３とフィン１５の組み合わ
せは、図２〜図１７、図１９〜図２３に示す帯電部材に
も適用できる。図２５は帯電部材１として図１７（Ａ）
に示す帯電部材、すなわち被帯電体１０に接触する側に
半導電性部材１４を設けた帯電部材１を備えた帯電装置
を示している。

【００６０】回転する被帯電体１０に対し帯電部材１が
静電吸着しており、帯電部材１は折れ曲がり角θ
₁〔度〕で折れ曲がっている。角度θ₁は、換言すれ
ば、帯電部材のうち被帯電体１０から離間している部分
と被帯電体１０とがなす角度である。被帯電体１０の表
面が移動していると、帯電部材１及び被帯電体１０間の
摩擦力と帯電部材１を保持及び吸着する力のバランスに
より帯電部材１が被帯電体表面移動方向に微妙に振動す
る。この振動によって、帯電部材１の折れ曲がり部分は
疲労現象を起こし、帯電部材１上の可撓性電極１２が断
線を起こすことがある。この断線を起こすまでの時間は
可撓性電極１２の材料や薄さや形状等によって異なる
が、折れ曲がり角θ₁〔度〕が４５°を超えてくると、
４５°以下の場合に比べて相対的に半分以下程度の寿命
となる。例えばエッチングで薄い電極を形成した帯電部
材を採用した帯電装置を搭載した画像形成装置で画像形
成すると、前記角度が４５°より大きくなると、４５°
以下では５万枚画像形成が可能であったところ、２万枚
まで低下した。３０°以下であれば、寿命はさらに長く
なる。

【００６１】従って、帯電時の帯電部材の折れ曲がり角
度θ₁として０°より大きく、且つ４５°以下を採用
し、より好ましい折れ曲がり角度として０°より大き
く、且つ３０°以下を採用する。また、図２６は図２５
の帯電装置の帯電部材における帯電姿勢時と被帯電姿勢
時の折れ曲がり角度の差を説明するものである。

【００６２】図２５（Ａ）では被帯電体１０に対し帯電
部材１が静電気的に吸着している。このとき帯電部材１
は折れ曲がり角θ₂〔度〕で折れ曲がっている。図２５
（Ｂ）は被帯電体１０に対し帯電部材１が静電気的に吸
着していないときの状態を示している。このとき帯電部
材１は折れ曲がり角θ₃〔度〕で折れ曲がっている。角
度θ₂、θ₃は、換言すれば、帯電部材のうち被帯電体
１０から離間している部分と被帯電体１０とがなす角度
である。

【００６３】通常、印字時は帯電部材１を被帯電体１０
に静電気的に吸着させているが、非印字時や電源オフ時
には、吸着のための電圧は印加せず、帯電部材１は被帯
電体１０に吸着していない。この吸着状態（帯電姿勢）
と非吸着状態（非帯電姿勢）が繰り返されるため、帯電
部材１の折れ曲がり部分は疲労現象を起こして帯電部材
１上の可撓性電極１２が断線を起こすことがある。この
断線を起こすまでの時間は可撓性電極の材料や薄さや形
状等によって変化するが、｜θ₂−θ₃｜〔度〕が３０
°を超えてくると、３０°以下の場合に比べて相対的に
半分以下程度の寿命となる。２０°以下であれば、寿命
はさらに長くなる。

【００６４】図２７は本発明を適用できる帯電装置のさ
らに他の例を示している。この帯電装置における帯電部
材１は図２に示す帯電部材、すなわち、可撓性絶縁部材
１１の上に可撓性線状電極１２を配列したものである。
図２７（Ａ）は帯電部材１が押圧部材２０により被帯電
体１０に圧接されている状態を示し、帯電部材１は折れ
曲がり角θ₄〔度〕で折れ曲がっている。図２７（Ｂ）
は帯電部材１が押圧部材２０による押圧から解放されて
いる状態を示し、このとき帯電部材１は折れ曲がり角θ
₅〔度〕で折れ曲がっている。角度θ₄、θ₅は、換言
すれば、帯電部材のうち被帯電体１０から離間している
部分と被帯電体１０とがなす角度である。通常、印字時
は帯電部材１は押圧部材２０により被帯電体１０に押圧
されるが、非印字時や電源オフ時には、押圧部材２０が
解除され、帯電部材１は被帯電体１０に押圧されていな
い。この押圧状態と非押圧状態が繰り返されるため、帯
電部材１の折れ曲がり部分は疲労現象を起こし、帯電部
材１上の可撓性電極１２が断線を起こすことがある。こ
の断線を起こすまでの時間は可撓性電極の材料や薄さや
形状等によって変化するが、｜θ₄−θ₅｜〔度〕が３
０°を超えてくると、３０°以下の場合に比べて相対的
に半分以下程度の寿命となる。２０°以下であれば、寿
命はさらに長くなる。

【００６５】なお、押圧部材２０に代えて図１１に示す
押圧部材６や図１２に示す押圧部材７或いはさらに他の
押圧部材を採用しても同様のことが言える。帯電装置を
このような寿命が長くなる接触関係で使用すると、帯電
時における帯電部材１の被帯電体１０に対する接触関係
位置が安定し、一層印字ムラが解消される。また、電極
の断線も低減する。

【００６６】以上、図２５を参照して説明した帯電部材
の寿命を長くするための、帯電部材の帯電姿勢時におけ
る折れ曲がり角度が０°より大きく、且つ４５°以下、
より好ましくは０°より大きく、且つ３０°以下の条件
は、帯電部材が、機械的に正逆回動されて被帯電体に圧
接・非圧接されるものであれ、半導電性部材による静電
吸着・非吸着により圧接・非圧接されるものであれ、押
圧部材を採用して圧接・非圧接されるものであれ、移動
する被帯電体表面との摩擦帯電の有無で圧接・非圧接さ
れるものであれ、さらにはこれらの適当な組み合わせに
より圧接・非圧接されるものであれ、本明細書に開示さ
れた可撓性帯電部材を含め、広く、曲げて使用する可撓
性帯電部材に適用できる。特に、帯電部材を被帯電体に
電気的に吸着させたり、物理的に押圧する場合には、被
帯電体への圧接力が大きくなるため、前記折れ曲がり角
度条件は一層有効である。

【００６７】また、図２６と図２７を参照して説明した
帯電部材の寿命を長くするための、帯電部材の帯電姿勢
時と非帯電姿勢時における折れ曲がり角度の差が３０°
以下、より好ましくは２０°以下の条件も、帯電部材
が、機械的に正逆回動されて被帯電体に圧接・非圧接さ
れるものであれ、半導電性部材による静電吸着・非吸着
により圧接・非圧接されるものであれ、押圧部材を採用
して圧接・非圧接されるものであれ、移動する被帯電体
表面との摩擦帯電の有無で圧接・非圧接されるものであ
れ、さらにはこれらの適当な組み合わせにより圧接・非
圧接されるものであれ、本明細書に開示された可撓性帯
電部材を含め、広く、曲げて使用する可撓性帯電部材に
適用できる。かかる折れ曲がり角度差条件を、前記の折
れ曲がり角度条件とともに採用すると、帯電部材の寿命
は一層長くなる。

【００６８】次に図２８は本発明を適用できる帯電装置
のさらに他の例における帯電部材を示している。この帯
電部材１は、可撓性絶縁部材１１の上に可撓性線状電極
１２を設けたものであるが、被帯電体表面移動方向にお
ける下流側端部１ｂが櫛歯状になっており、そのため、
隣り合う電極１２の放電担当先端部１２１同士が、この
ように櫛歯状になっていないものに比べ、被帯電体表面
移動方向に距離をおいてずれており、遠くなっている。
そのため、たとえ高湿時においても、また、高精度の画
像を得るために被帯電体表面移動方向を横切る方向にお
ける電極密度を増大させても、隣り合う電極１２間のリ
ークが抑制され、それだけ印字ミス等が起こらない。

【００６９】この帯電部材の場合、被帯電体１０の表面
移動速度と隣り合う可撓性電極先端部１２１間の被帯電
体表面移動方向におけるずれ距離とで定められる、上流
側にある櫛歯状の可撓性電極先端部１２１と下流側のそ
れとの印字遅れ時間をｔ₁〔秒〕とすると、下流側の電
極による印字信号は、ｔ₁〔秒〕だけ遅れて発生する必
要がある。その場合、印字のパルス周期時間をｔ₁の整
数倍及び１／整数倍から外れたものにすることにより、
上流側と下流側の電極１２に印加する印字信号が重なら
ず、そのため、帯電部材１への印加ピーク電圧を低減で
きる。また、各々の印字信号が印字のパルス周期時間の
半分だけずれているほうが、さらにピーク電圧を低減で
き、望ましい。

【００７０】図２９は本発明を適用できる帯電装置のさ
らに他の例における帯電部材を示している。この帯電部
材１は可撓性絶縁部材１１の上に可撓性線状電極１２を
設けたものであるが、被帯電体表面移動方向における下
流側端部１ｂが３段の櫛歯状になっている。この場合
も、隣り合う同士の可撓性電極１２の先端部１２１の距
離が、櫛歯状になっていない場合に比べ遠くなってお
り、従ってこの場合も、たとえ高湿時においても、ま
た、高精度の画像を得るために被帯電体表面移動方向を
横切る方向における電極密度を増大させても、隣り合う
電極１２間のリークが抑制され、それだけ印字ミス等が
起こらない。

【００７１】また、この例でも分かるように、隣り合う
同士の可撓性電極１２の放電担当先端部１２１間が遠く
なるのであれば、どのような形状に可撓性絶縁部材１１
及び電極２の端部を加工してもよい。要するに、帯電部
材における可撓性線状電極の放電担当先端部の隣り合う
もの同士を、被帯電体表面移動方向に互いにずらして配
置すればよい。また、これにともなって、可撓性絶縁部
材の端部を櫛歯状等に凹凸に形成してもよい。

【００７２】また、図２９の帯電部材１の場合も、図２
８の帯電部材と同様に、被帯電体１０の表面移動速度と
隣り合う可撓性電極先端部１２１間の被帯電体表面移動
方向のずれ距離とで定められる、上流側にある櫛歯状の
可撓性電極先端部１２１と下流側のそれとの印字遅れ時
間を上流側から各々ｔ₂、ｔ₃〔秒〕とすると、下流側
の電極の印字信号は、ｔ₂及びｔ₃〔秒〕だけ遅れて発
生する必要がある。その場合、印字のパルス周期時間を
ｔ₂及びｔ₃の整数倍及び１／整数倍から外れたものに
することにより、各々の電極に印加する印字信号が重な
らず、そのため、印加ピーク電圧を低減できる。また、
各々の印字信号が印字のパルス周期時間の１／３だけず
れているほうが、さらにピーク電圧が低減でき、望まし
い。

【００７３】図３０（Ａ）は本発明を適用できる帯電装
置のさらに他の例の帯電部材を示している。この例では
帯電部材１が複数（図示例では二つ）設けられている。
該複数の帯電部材１はそれぞれ可撓性絶縁部材１１上に
可撓性線状電極１２を設けたものであり、被帯電体１０
の表面移動方向に距離をおいてずれるように配置されて
いる。また、上流側の帯電部材１（１Ｘ）における電極
１２と下流側の帯電部材１（１Ｙ）の電極１２は、被帯
電体表面移動方向において互いに重ならないように設け
られている。ここでは上流側帯電部材１Ｘにおける被帯
電体表面移動方向に対し直角方向に並んでいる電極１２
の各中間位置に対応するように下流側帯電部材１Ｙの電
極１２が並んでいる。これにより、全体として上流側と
下流側の各可撓性電極１２の印字密度の２倍の印字密度
が実現される。

【００７４】また、図示の例では、上流側の帯電部材１
Ｘの放電端部と下流側の帯電部材１Ｙの放電端部間の被
帯電体表面移動方向におけるずれ距離は、「被帯電体表
面の移動速度〔ｍｍ／秒〕×ｔ₄〔秒〕」である。図２
８の帯電部材と同様に、上流側の可撓性電極先端部１２
１と下流側のそれとの印字遅れ時間のｔ₄〔秒〕に対
し、下流側の電極１２の印字信号は、ｔ₄〔秒〕だけ遅
れて発生する必要がある。その場合、印字のパルス周期
時間をｔ₄の整数倍及び１／整数倍から外れたものにす
ることにより、上流側と下流側の電極に印加する印字信
号が重ならず、そのため、ピーク電圧が低減できる。ま
た、各々の印字信号が印字のパルス周期時間の半分だけ
ずれているほうが、さらにピーク電圧が低減でき、望ま
しい。

【００７５】またこの例では２個の帯電部材を用いてい
るが、３個以上の複数個の帯電部材を用いると、さらに
印字密度が高くなる。また、これら二つの帯電部材１
は、図３０（Ｂ）に示すように、それぞれ独立して配置
してもよいし、図３０（Ｃ）に示すように、一組の保持
部材２と押さえ部材３とで一緒に挟持してもよい。或い
は図３０（Ｄ）に示すように、一つの可撓性絶縁部材１
１を共通に使用し、これに上流側の電極１２、下流側の
電極１２を設け、該絶縁部材１１を二つに折り曲げて上
流側帯電部材１Ｘ、下流側帯電部材１Ｙを形成してもよ
い。

【００７６】図３０（Ｂ）のように別々に保持する場
合、各々の帯電部材は被帯電体表面移動方向と直角な方
向に対しての位置精度が重要であるから、各々の帯電部
材を取り付ける際にはこの点の注意を要する。図３０
（Ｃ）のように保持したり、図３０（Ｄ）のように形成
するときは、各々の帯電部材の被帯電体表面移動方向と
直角な方向に対しての位置精度は、帯電部材を挟み込む
時点でほぼ決定され、帯電装置を取り付ける際の位置決
め作業は比較的容易になる。

【００７７】図２８から図３０に示す各帯電部材１につ
いても前述の通気孔１３、押圧フィン１５及び半導電性
部材１４（又は（及び））エレクトレット部材のうち一
つ以上を採用することができる。図３１は図２８に示す
帯電部材１において、可撓性絶縁部材１１の被帯電体側
の面のうち、電極先端部１２１のある端部１１１に半導
電性部材１４を設けた例を示し、図３２は図２９に示す
帯電部材１において、可撓性絶縁部材１１の被帯電体側
の全面に半導電性部材１４を設けた例を示している。こ
れらの帯電部材によると、帯電部材端部１ｂを櫛歯状に
形成しているので、該端部において反り等が発生し易く
なっているが、半導電性部材１４を設けて帯電部材１が
被帯電体１０に静電吸着するようにしたので、放電距離
の均一化の点で有効である。

【００７８】次に図３３等を参照して、図２５に示すタ
イプの帯電装置における帯電部材１の折れ曲がりについ
てさらに詳しく説明する。帯電部材１は図１７（Ａ）に
示すタイプのものであり、２種類準備した。すなわち、
一つは帯電部材１を構成している可撓性絶縁部材１１
が、厚さ１５μｍのＰＥＴ製のものであり、可撓性電極
１２は、可撓性絶縁部材１１の片面にニッケルを全面蒸
着した後に、エキシマレーザーで電極の形状になるよう
に加工したものであり、厚さは０．１μｍ程度である。
半導電性部材１４は導電性カーボンを分散したポリエチ
レンであり、厚さは数μｍ程度である。もう一つの帯電
部材１は、可撓性絶縁部材１１が、厚さ１００μｍのＰ
ＥＴ製のものであり、可撓性電極１２は、可撓性絶縁部
材１１の片面にニッケルを全面蒸着した後に、エキシマ
レーザーで電極の形状になるように加工したものであ
り、厚さは１μｍ程度である。半導電性部材１４は導電
性カーボンを分散したポリエチレンであり、厚さは数μ
ｍ程度である。

【００７９】図３３の（Ａ）及び（Ｂ）に帯電部材折れ
曲がり角θ〔度〕が大きいとき及び小さいときの可撓性
絶縁部材や可撓性電極等を含む帯電部材１に作用する力
を模式的に示す。図に示すように、帯電部材１には半導
電性部材に印加する電圧等により変化する被帯電体１０
への吸着力Ｆａ、及び被帯電体１０の移動によって生ず
る摩擦力Ｆｂが作用し、その応力として帯電部材１には
Ｆｃが作用する。図３３（Ａ）に示すように帯電部材折
れ曲がり角θ〔度〕が大きいときには、応力Ｆｃの、帯
電部材１を被帯電体１０から引き剥がそうとする分力Ｆ
ｃ′は大きくなり、吸着力及び摩擦力によって持ってい
かれようとする帯電部材を元に戻そうとする分力Ｆｃ″
は小さくなる。図３３（Ｂ）に示すように帯電部材折れ
曲がり角θ〔度〕が小さいときには、応力Ｆｃの、帯電
部材１を被帯電体１０から引き剥がそうとする分力Ｆ
ｃ′は小さくなり、吸着力及び摩擦力によって持ってい
かれようとする帯電部材を元に戻そうとする分力Ｆｃ″
は大きくなる。図中、吸着力及び摩擦力によって、帯電
部材１は図の実線で示す初期状態から破線で示す状態
に、被帯電体１０から引き剥がされながら変化し、実質
の帯電部材折れ曲がり角が小さくなる。その後、吸着力
が帯電部材１を被帯電体１０から引き剥がそうとする力
Ｆｃ′より勝ったり、帯電部材を元に戻そうとする力Ｆ
ｃ″が摩擦力に勝ったりすることで定常状態になるので
あるが、スティックスリップにより、定常状態近辺で微
小に振動するのである。

【００８０】図３４はそのスティックスリップ状態を示
している。帯電部材１は実線の状態と破線の状態の間を
繰り返すのであるが、実線の状態のときにはＡ点が折れ
曲がりの中心点であり、破線の状態のときにはＢ′点が
折れ曲がりの中心点となる。また、実線の状態のときに
は、破線の状態のときに折れ曲がりの中心点であるＢ′
点は折れ曲がらず、破線の状態のときには、実線の状態
のときに折れ曲がりの中心点であるＡ′点は折れ曲がら
ない。つまり、Ａ点の帯電部材折れ曲がり角は０〜θ
〔度〕の間で屈伸を繰り返し、Ｂ点の帯電部材折れ曲が
り角は０〜θより若干小さい角度０〜θ′〔度〕の間で
屈伸を繰り返す。また、Ａ点からＢ点の間の部分も同様
な負荷を受けることになる。しかし実際、可撓性絶縁部
材や可撓性電極や半導電性部材よりなる帯電部材の厚さ
やヤング率等により、帯電部材折れ曲がり角が完全に０
度になることがない場合もあるものの、θ〔度〕の変化
に対する負荷の傾向と同様のものとなる。

【００８１】以上のことから考えると、帯電部材折れ曲
がり角θ〔度〕が大きいときには、以下のようになる。帯電部材を被帯電体から引き剥がそうとする力Ｆ
ｃ′が大きくなるために、負荷を受けるＡ点とＢ点の距
離が長くなる。帯電部材折れ曲がり部の屈伸の角度差（例えば０〜
θ〔度〕）が大きくなる。

【００８２】そのため、帯電部材折れ曲がり角θ〔度〕
が大きいときには、可撓性電極の負荷も上昇し、負荷が
かかる領域も増えるため、断線する確率は指数的に上昇
する。図３５は一般にＳ−Ｎ線図と呼ばれる応力−繰返
し数線図を示す（河本實ほか共著「機械工業体系金
属の疲れと設計」コロナ社刊３４ページより）。これ
から判るように、図中の水平部分に想到する応力以下で
は、繰り返し数を増しても破断を生じない応力を一般に
有している。本例ではその繰り返し応力が帯電部材折れ
曲がり角θ〔度〕に対して指数的に上昇するのであるか
ら、さらにその傾向は強くなり、本発明の帯電装置にお
ける帯電部材のような薄膜シートにおいては、若干の厚
さの差やヤング率の差に対しては、断線するまでの繰り
返し数の絶対値に差があるものの、帯電部材折れ曲がり
角θ〔度〕と断線するまでの繰り返し数の曲線の傾向は
大差がない。

【００８３】図３６及び図３７に帯電部材折れ曲がり角
（電極折れ曲がり角）θ〔度〕と電極断線までの被帯電
体回転数の関係を示す。電極折れ曲がり角θは、半導電
性部材１４に印加する電圧の大きさで吸着力を変化させ
たり、被帯電体と帯電部材の摩擦係数を変えることで変
化させている。可撓性絶縁部材１１や可撓性電極１２の
厚さを変えることで、電極断線までの被帯電体回転数の
絶対値は変わるものの、電極折れ曲がり角θ〔度〕に対
する傾向は大差なく、電極折れ曲がり角θ〔度〕が４５
度以下であれば電極断線までの被帯電体回転数は多くな
り、３０度以下になれば飛躍的に上昇することがわか
る。

【００８４】また、図３８（Ａ）及び（Ｂ）に示すよう
に、帯電部材１を機械的に押しつけた場合にも、Ａ点と
Ｂ点の距離及び屈伸の角度差は小さくなる方向にある
が、その傾向は大差がない。本例では可撓性絶縁部材１
１上に細い可撓性電極１２が多数配列されており、これ
によって潜像を書き込む構成を有しているため、可撓性
電極１２のうち１つでも断線すると印字不良が生じる。
従って折れ曲がり角θ〔度〕を上記範囲内に設定して断
線を防止することは特に重要である。

【００８５】次に図３９は本発明を適用できる帯電装置
のさらに他の電気回路と印字の様子を示している。この
装置は図１９に示すタイプの帯電部材１を備えている。
図３９（Ａ）に示すように、図１７（Ａ）の帯電装置と
は異なり、半導電性部材１４には約＋１．３ｋＶの電圧
が印加されており、半導電性部材１４と被帯電体１０の
接触開始部において被帯電体１０への放電が発生し、帯
電部材１と被帯電体１０は吸着すると同時に、被帯電体
１０は全面均一に約＋７５０Ｖに帯電される。これは、
被帯電体１０と半導電性部材１４の接触開始部以前に被
帯電体１０がマイナス極性あるいは零あるいは若干のプ
ラス極性であった場合であり、半導電性部材１４に約＋
１．３ｋＶの電圧が印加されていても半導電性部材１４
と被帯電体１０の接触開始部で放電が発生しないような
高いプラス極性の電位が非帯電体１０に乗っている部分
があるような場合には、均一には帯電できず、ＡＣを重
畳する等の均一化の工夫が必要である。また、逆に被帯
電体１０の半導電性部材１４との接触開始部で約＋１．
８５ｋＶ以上の高い電位が乗っている場合には、約＋
１．８５ｋＶまで均一に除電できるので、例えば半導電
性部材１４と被帯電体１０の接触開始部で被帯電体１０
に約＋７５０Ｖ以上の高い電位が乗っている場合には半
導電性部材１４に約＋２００Ｖの電位を印加しておけ
ば、被帯電体１０は約＋７５０Ｖに除電できる。

【００８６】図３９（Ｂ）に示すように、被帯電体１０
は以上説明したような方法で全面均一に約＋７５０Ｖに
帯電されているが、可撓性電極１２はオープン状態とな
っているため、可撓性電極１２の先端近傍では放電は起
こらない。しかし、図３９（Ｃ）に示すように、可撓性
電極１２が信号で接地されると、被帯電体１０と可撓性
電極１２間の電位差が約７５０Ｖとなり、放電が開始
し、印字信号に応じた被帯電体１０の部分が除電され、
潜像が形成されるのである。

【００８７】図４０は本発明を適用できる帯電装置のさ
らに他の電気回路を示している。帯電部材１は図３９に
示すものと同じである。半導電性部材１４には約＋１０
０Ｖの電圧が印加されており、半導電性部材１４と被帯
電体１０は静電吸着する。可撓性電極１２は通常、放電
開始電圧以下の電圧、例えば＋３５０Ｖにバイアスされ
ており、例えば２００Ｖの信号電圧でも放電が開始で
き、信号回路の低耐圧化が可能である。この方法は、例
えば図３９の帯電装置にも応用可能である。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、可
撓性電気絶縁部材を含む可撓性部材の片面に電極を設け
た帯電部材を備えており、該可撓性部材の前記電極を設
けた側とは反対側の面を被帯電体に向け、該被帯電体に
接触させて該被帯電体を帯電させる画像形成装置用の帯
電装置であって、該帯電部材が被帯電体の移動する表面
に接触することで微視的に振動することがあっても帯電
部材（特に電極）の損傷発生が抑制され、それだけ帯電
不良の発生が抑制される帯電装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（Ａ）は本発明を適用できる帯電装置例の斜
視図であり、図（Ｂ）はその側面図である。

【図２】図１に示す装置における帯電部材の一例の一部
の斜視図である。

【図３】図１に示す装置における帯電部材の他の例の一
部の斜視図である。

【図４】図（Ａ）は図１に示す装置における帯電部材の
さらに他の例の一部の斜視図であり、図（Ｂ）はその側
面図である。

【図５】図１に示す装置における帯電部材のさらに他の
例の一部の斜視図である。

【図６】図１に示す装置における帯電部材のさらに他の
例の一部の斜視図である。

【図７】図１に示す装置における帯電部材のさらに他の
例の一部の斜視図である。

【図８】図１に示す装置における帯電部材のさらに他の
例の一部の斜視図である。

【図９】図（Ａ）は図１に示す装置における帯電部材の
さらに他の例の一部の斜視図であり、図（Ｂ）はその帯
電部材を採用した帯電装置の側面図である。

【図１０】図（Ａ）は本発明を適用できる、図１の帯電
装置とは構成を若干異にする帯電装置例の一部の斜視図
であり、図（Ｂ）はその側面図である。

【図１１】図（Ａ）は本発明を適用できる、図１の帯電
装置とは構成を若干異にする帯電装置の他の例の一部の
斜視図であり、図（Ｂ）はその側面図である。

【図１２】本発明を適用できる、図１の帯電装置とは構
成を若干異にする帯電装置のさらに他の例の側面図であ
る。

【図１３】本発明を適用できる帯電装置に採用できる電
気回路例を示す図である。

【図１４】本発明を適用できる帯電装置に採用できる電
気回路の他の例を示す図である。

【図１５】本発明を適用できる帯電装置に採用できる電
気回路のさらに他の例を示す図である。

【図１６】本発明を適用できる帯電装置の１例における
帯電部材部分の一部の斜視図である。

【図１７】図（Ａ）は本発明を適用できる帯電装置の他
の例における帯電部材部分の一部の斜視図であり、図
（Ｂ）は図（Ａ）に示す帯電部材の変形例の一部の斜視
図である。

【図１８】半導電性部材を設けた帯電部材の静電吸着作
用の説明図である。

【図１９】図（Ａ）は図１７に示す帯電部材に代えて採
用できる帯電部材例の一部の斜視図であり、図（Ｂ）は
その平面図である。

【図２０】図（Ａ）は図１７に示す帯電部材に代えて採
用できる帯電部材の他の例の一部の斜視図であり、図
（Ｂ）はその平面図である。

【図２１】図１７に示す帯電部材に代えて採用できる帯
電部材のさらに他の例の一部及びこの部材を用いる帯電
装置の電気回路を示す図である。

【図２２】半導電性部材を設けた帯電部材における該半
導電性部材による除電機能を示す図である。

【図２３】半導電性部材を設けた帯電部材における該半
導電性部材による除電機能の他の例を示す図である。

【図２４】図（Ａ）は本発明を適用できる帯電装置のさ
らに他の例における帯電部材部分の一部の斜視図であ
り、図（Ｂ）は該帯電装置の側面図である。

【図２５】半導電性部材を備えた帯電装置の被帯電体へ
の吸着接触状態を示す図である。

【図２６】半導電性部材を備えた帯電部材の被帯電体へ
の吸着・非吸着状態における帯電部材の折れ曲がり変化
を示すもので、図（Ａ）は吸着状態における折れ曲がり
状態を、図（Ｂ）は非吸着状態における折れ曲がり状態
を示す図である。

【図２７】本発明を適用することができる帯電装置のさ
らに他の例を示す側面図である。

【図２８】本発明を適用できる帯電装置のさらに他の例
における帯電部材の一部の斜視図である。

【図２９】本発明を適用できる帯電装置のさらに他の例
における帯電部材の一部の斜視図である。

【図３０】図（Ａ）は本発明を適用できる帯電装置のさ
らに他の例における二つの帯電部材の各一部の斜視図、
図（Ｂ）は該帯電部材の取り付け状態の一例を示す側面
図、図（Ｃ）は該帯電部材の取り付け状態の他の例を示
す側面図、図（Ｄ）は該帯電部材構造の他の例を示す斜
視図である。

【図３１】図２８に示す帯電部材の変形例の一部の斜視
図である。

【図３２】図２９に示す帯電部材の変形例の一部の斜視
図である。

【図３３】帯電部材折れ曲がり角の大小による帯電部材
に作用する力を模式的に示す図である。

【図３４】帯電部材のスティックスリップ状態を示す図
である。

【図３５】一般にＳ−Ｎ線図と呼ばれる応力−繰り返し
数線図を示す図である。

【図３６】帯電部材折れ曲がり角（電極折れ曲がり角）
θ〔度〕と電極断線までの被帯電体回転数の関係の１例
を示す図である。

【図３７】帯電部材折れ曲がり角（電極折れ曲がり角）
θ〔度〕と電極断線までの被帯電体回転数の関係の他の
例を示す図である。

【図３８】帯電部材を被帯電体に機械的に押しつけた場
合を示す図である。

【図３９】本発明を適用できる帯電装置のさらに他の電
気回路と印字の様子を示す図である。

【図４０】本発明を適用できる帯電装置のさらに他の電
気回路を示す図である。

【符号の説明】

Ａ本発明を適用できる帯電装置１０被帯電体１略シート状の可撓性帯電部材１ａ帯電部材１の上流側端部１ｂ帯電部材１の下流側端部１１可撓性絶縁部材１１１可撓性絶縁部材１１の下流側端部乃至自由先端
部１１１ａ部材端部１１１の斜め端面１１１ｂ部材端部１１１の端面（自由端面）１２可撓性電極１２１電極１２の放電担当先端部２保持部材３押さえ部材４信号ケーブルＢ、Ｃ、Ｄ本発明を適用できる帯電装置５弾性部材６、７押圧部材７１押圧材７２押圧材保持部材１０１駆動電源ユニット１０２画像信号形成部１２ｃ可撓性制御電極１０３駆動電源ユニット１０４画像信号形成部１０１ａ駆動電源Ｅ本発明を適用できる帯電装置１３通気孔Ｆ本発明を適用できる帯電装置１４半導電性部材ＰＷ電源１０１ｂ駆動電源１０Ｄ被帯電体１０の導電性ドラムＧ本発明を適用できる帯電装置１５押圧フィン２０押圧部材１Ｘ上流側帯電部材１Ｙ下流側帯電部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性電気絶縁部材を含む可撓性部材の
片面に可撓性電極を設けた帯電部材を備えており、該可
撓性部材の前記電極を設けた側とは反対側の面を被帯電
体に向け、該被帯電体に接触させて該被帯電体を帯電さ
せる画像形成装置用の帯電装置であり、前記可撓性部材
の前記電極を形成した片面とは反対側の面のうち前記被
帯電体表面の移動方向において下流側の第１の部分が前
記被帯電体に接触せしめられる一方、該第１部分に隣合
う上流側の第２の部分が前記被帯電体表面から離して配
置され、該第１部分と第２部分の境界部が折り曲げられ
ており、該第２部分と前記被帯電体表面とがなす角度が
４５°以下であることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】前記第２部分と前記被帯電体表面とがな
す角度が３０°以下である請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】前記電極は複数設けられており、それら
電極は前記被帯電体表面の移動方向と略直交する方向に
間隔をあけて配列されている請求項１又は２記載の帯電
装置。