JPH1152676A

JPH1152676A - 帯電装置、現像装置、転写装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH1152676A
Application number: JP9215145A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Noda; 明彦野田; Jun Abe; 純安部; Shota Oba; 正太大場
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した帯電性能を有する帯電装置、およびそ
の帯電装置を適用した現像装置、転写装置、画像形成装
置を提供することを目的とする。【解決手段】この帯電装置１０は、相対的に矢印ｘ方向
に移動する、基板１８上の被帯電体１７に対向して配置
され、この被帯電体１７に付与する電荷を発生する電荷
付与部材１１と、被帯電体１７と電荷付与部材１１との
間に配置され、電荷付与部材１１の電位と被帯電体１７
の電位との中間の電位が付与されることによりこの被帯
電体１７と電荷付与部材１１との間の電界内の放電の電
離領域をこの電荷付与部材１１との間に制御する帯電制
御部材１２と、被帯電体１７の相対的な移動方向に関し
帯電制御部材１２に重なる位置とはそれぞれ異なる各位
置において電荷付与部材１１に接しこの電荷付与部材１
１に電位を付与する２つの給電部材１３，１４とを備え
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、複写機やプリンタ
などの電子写真方式の画像形成装置、およびその画像形
成装置に用いられる帯電装置、現像装置、および転写装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンタなどの電子写真
方式の画像形成装置には、例えば、像担持体の感光体層
を一様に帯電するための帯電装置として、また、現像部
におけるトナー帯電装置として、また、像担持体上のト
ナー像を被転写体に転写するための転写用帯電装置とし
て、コロトロンやスコロトロンなどのコロナ放電を利用
した帯電装置が広く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図２８は、従来のコロ
トロン方式の放電器を画像形成装置の帯電装置として用
いた場合の概略構成図である。図２８には、静電潜像を
保持する像担持体１に対向して配置されたコロトロン方
式の一次帯電装置２と、その電源３とが示されている。
一次帯電装置２は、直径数十μｍ以下の放電ワイヤー２
ａと導電性のシールド２ｂとからなる簡単な構造を有し
ており、コロナ放電により発生した電荷を像担持体１に
付与することにより像担持体１の表面を一様に帯電させ
ることができる。しかし、コロトロン方式の帯電装置
は、放電ワイヤー２ａとシールド２ｂの間隔をある程度
の大きさとしておく必要があり、小型化には適しておら
ず、また、３ｋＶ〜５ｋＶの高電圧電源を必要とするた
め高コスト化を招きやすい。

【０００４】特開昭６０−８３９７２号公報には放電電
極として突起電極を用いた放電器によるトナー帯電装置
が開示されているが、放電電極に突起を形成しているた
めに放電電極と接地電極との間にある程度のスペースを
必要とすることと、接地電極を放電電極を近付け過ぎる
と火花放電を起こしてしまうので小型化を図る上で限界
がある。

【０００５】コロナ放電を利用した帯電方式とは異なる
帯電方式として、特開昭５０−８４３号公報、特公昭５
０−１３６６１号公報、特開昭６４−７３３６７号公報
などに開示されているように、電圧を印加した抵抗体の
ロールを感光体に接触させるバイアスチャージロール方
式や、特開昭５８−１５０９７５号公報、特開平４−５
１２６６号公報、４−２４９２７０号公報などに開示さ
れているように、導電性を有するフィルムに電圧を印加
して被帯電体に接触させて被帯電体を帯電させるフィル
ム帯電方式などがある。これらの、接触帯電方式の帯電
装置は、帯電装置を小型化するには有効であるが、この
ような帯電方式を像担持体の帯電に用いた場合は、像担
持体表面の感光体層上に残留したトナー含有物や紙粉な
どにより、また感光体層の磨耗により帯電特性が変化し
たり不均一になったりするという問題がある。

【０００６】上記の方式以外に、特開昭５４−１７０３
０号公報、特開昭６２−２９１６７８号公報、特開昭６
４−６２６７５号公報などには、電圧を印加した部材を
トナー担持体上に形成されたトナー層に接触させてトナ
ー層を帯電させる接触帯電方式のトナー帯電装置が開示
されている。図２９、図３０は、接触帯電方式による代
表的なトナー帯電装置を用いた現像装置を示す概要図で
ある。ここでは、先に図２９の説明をし、図３０につい
ては、図２９に示す構成要素と同一の構成要素には同一
番号を付して示し、図２９との相違点のみについて説明
する。

【０００７】図２９に示す現像装置は、矢印方向に回転
する像担持体１に対向する位置に配置されたトナー担持
体４と、トナー担持体４にトナーを供給するトナー供給
部材５と、トナー供給部材５によりトナー担持体４に供
給されたトナーを所定の厚さのトナー層に形成するトナ
ー層形成部材６と、トナー層形成部材６によって形成さ
れたトナー層に接触してこれを帯電させる接触帯電部材
７と、接触帯電部材７に電圧を印加する電源３ｂと、ト
ナー担持体４に現像バイアス電圧を印加する電源３ａと
を備えている。トナー層形成部材６によって層形成され
たトナー層は接触帯電部材７に接触して帯電される。帯
電したトナーは現像バイアス電圧により像担持体１上の
静電潜像を現像し像担持体１上にトナー像が形成され
る。

【０００８】また、図３０に示す現像装置と図２９に示
す現像装置との相違点は、図２９に示す現像装置では、
トナー層形成部材および接触帯電部材は別部材である
が、図３０に示す現像装置では、トナー層形成部材と接
触帯電部材とを備える代わりに、トナー層形成部材と接
触帯電部材との双方の機能を有するトナー層形成部材兼
接触帯電部材６’を備えた点である。

【０００９】これら図２９および図３０に示した接触帯
電方式のトナー帯電装置を用いて１成分トナーを帯電す
る際には、接触帯電部材への印加電圧を上げることによ
り接触帯電部材から放電を発生させてトナーを帯電する
ことができる。しかし、こうして放電による帯電を行う
とトナーすべてを所望の極性に帯電することができず、
いわゆる逆極性トナーも同時に発生するという問題があ
ることを本発明者らは見いだした。ここで逆極性とは、
トナーをマイナスに帯電したい場合はプラス電荷をさ
し、その逆の場合はマイナス電荷をさす。この問題を確
認するために、文献「最近の電子写真現像システムとト
ナー材料の開発・実用化」（日本科学情報（株）出版
部、竹内学、３０３ページ）に記載されている、トナー
粒子個々の極性と帯電量を分布として計測する方法に基
づき、接触帯電方式のトナー帯電装置における逆極性ト
ナーの発生量を測定したところ２０ｗｔ％もの逆極性ト
ナーが発生することが確認された。尚、以下の説明で
は、特に断らない限り、プラス電荷を有するトナーを逆
極性トナーとして扱う。

【００１０】接触帯電方式のトナー帯電装置を用いる現
像装置において逆極性トナーが発生すると、逆極性トナ
ーが接触帯電部材に付着して帯電不良あるいは帯電不能
に陥ることがある。放電を利用しない小型のトナー帯電
装置として、トナー層規制部材をトナー層に圧接させて
摩擦によりトナーを帯電させる方式のトナー帯電装置も
よく知られている。トナー層規制部材として剛体を用い
た場合にはトナーとトナー層規制部材との接触確率が小
さく、すべてのトナーを確実に帯電させることはできな
い。そこで、弾性部材からなるブレード型のトナー層形
成部材をトナー担持体に接触させてトナー担持体上に薄
層のトナー層を形成するとともにトナー層形成部材によ
りトナーを摩擦帯電してトナーに電荷を付与する方式の
トナー帯電装置が用いられている。

【００１１】このブレード方式のトナー帯電装置は、図
３０に示した現像装置におけるトナー層形成部材兼接触
帯電部材６’に電源を接続しない場合と同等である。こ
のブレード方式のトナー帯電装置もすべてのトナーを十
分に帯電することが難しい上に逆極性トナーを発生しや
すく、逆極性トナーにより画像に地かぶりが発生すると
いう欠点を有している。すなわち、ブレードによる摩擦
帯電においてはトナーとブレードとの接触確率が低く、
特に微小粒径のトナーは摩擦帯電されずに層形成領域を
通過してしまうため帯電されないトナーの生じる確率が
高い。そこで、摩擦帯電を促進するためにトナー層規制
部材のトナーへの加圧力を増加することが考えられる
が、加圧力の増加により摩擦熱も増加してトナーのバイ
ンダー樹脂成分が溶け、それがブレードに詰まり画像に
白筋を発生させるという問題がある。このように、トナ
ー層形成部材を用いた摩擦によるトナー帯電方法では信
頼性を確保しつつ逆極性トナーの発生を減少させること
は極めて難しい。

【００１２】コロトロン方式のトナー帯電装置や特開昭
６０−８３９７２号公報に開示されているトナー帯電装
置のように、導電体のコロトロンワイヤーや突起電極に
より不均一電界を形成して単極性の電荷を、被帯電体を
載せた電極に付与するタイプの帯電装置では、放電電極
から発生した電荷が被帯電体を載せた電極以外にも向か
うのを防止し、さらに放電を安定化させるために、導電
性のシールド部材で放電電極を遮蔽する必要があり、帯
電装置を小型化するのは難かしい。また、このシールド
部材が放電部に近過ぎて電離領域に入ると火花放電が発
生してしまうので放電部とシールド部材との間には一定
の間隔を開けなければならず一層小型化を困難にしてい
る。

【００１３】このほかに、従来、抵抗体を用いる帯電方
式が知られている。この方式は、抵抗体に被帯電体を載
せた電極を近付け、電極に向かう電界によって放電を発
生させて被帯電体に電荷を付与するものであり、放電電
界を形成するために抵抗体と、被帯電体を載せた電極と
の間に極めて微小な間隙が保持されなければならない
が、抵抗体と被帯電体とが接触してしまうことがあり、
また、放電電極側への異物の付着により帯電特性が乱さ
れてしまうという問題がある。抵抗体と被帯電体とが接
触しないまでも長期間にわたって一定の微小な間隙を保
持し続けることは難しい。

【００１４】また、上記の帯電方式のほかにも、電圧が
印加された抵抗体の電極をトナー層に接触させて放電さ
せることによりトナーを帯電する方式の帯電装置も知ら
れているが、この方式の帯電装置においては、電極と現
像ロールとの間、もしくは電極とトナーを担持している
部材との間の双方で放電を発生させており、双方で発生
する放電の中に存在しているトナーに、放電で発生した
イオンおよび電子からなる電荷担体が付与されてトナー
が帯電される。しかし、双方の放電領域において、放電
に伴う電離により電子なだれ現象が起きてプラス極性の
電荷担体（プラスイオン）と、マイナス極性の電荷担体
（電子またはマイナスイオン）という互いに相反する極
性の電荷担体が発生している。しかも、その双方の放電
領域内にトナーが存在しているため、プラス極性の電荷
担体とマイナス極性の電荷担体の両方がトナーに付与さ
れてしまう。その結果、例えば、トナーをマイナスの極
性に帯電したい場合にプラスの極性に帯電されたトナー
も同時に発生してしまう。これが逆極性トナー発生のメ
カニズムであると考えられる。

【００１５】文献「放電現象」（東京電機大学出版、本
多侃士著、６４ページ）の記載に基づいて、平行する２
つの電極間に発生する電子とプラスイオンの相対密度を
計算すると、次のような計算結果が得られる。なお、計
算条件は、電極間ギャップ：１００μｍ、プラスイオン
移動度：１．３２（ｃｍ／ｓ）／（Ｖ／ｃｍ）、電子移
動度：２．１１×１０³ （ｃｍ／ｓ）／（Ｖ／ｃｍ）、
電離係数：１１４７回／ｃｍである。

【００１６】図３１は、平行電極間の電子とプラスイオ
ンの相対電荷密度を示すグラフおよびその一部拡大図で
ある。図３１に示すように、プラスイオンは陽極近傍に
も存在しており、トナーの大きさ７μｍ〜１０μｍに相
当する範囲でプラスイオンの電荷密度は電子の電荷密度
の数千倍あることがわかる。

【００１７】図３２、図３３は、トナー帯電装置におけ
る電荷付与部材とトナー担持体の間の電荷担体の分布状
態を示す模式図である。図３２には、トナー８を担持す
るトナー担持体４（現像ロール）と円筒状の接触帯電部
材７との間の電界内に、マイナス極性の電荷担体、すな
わち電子およびマイナスイオン９ａ、およびプラス極性
の電荷担体、すなわちプラスイオン９ｂが同時に発生す
ることにより、所望のマイナス極性に帯電したトナー８
ａのほかに、プラス極性に帯電された、いわゆる逆極性
トナー８ｂも生じている。

【００１８】図３３には、図３２における円筒状の接触
帯電部材７の代わりにトナー層形成部材の機能を兼ねた
ブレード型の接触帯電部材６’を備えたトナー帯電装置
においても、図３２と同様に、マイナス極性に帯電した
トナー８ａのほかに逆極性トナー８ｂも生じている様子
が示されている。このように、逆極性トナーが発生する
と、逆極性トナーが接触帯電部材に付着して帯電不良あ
るいは帯電不能を引き起こすという問題がある。

【００１９】本発明は、上記の事情に鑑み、安定した帯
電性能を有する小型化可能な帯電装置、およびその帯電
装置を適用した現像装置、転写装置を提供することを目
的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述した逆極性トナーの
発生を防止するために、例えば、被帯電体に付与する電
荷を発生する電荷付与部材と、この被帯電体とこの電荷
付与部材との間に配置され、この被帯電体とこの電荷付
与部材との間の電界内の放電の電離領域をこの電荷付与
部材との間に制御する帯電制御部材とを備えた帯電装置
が考えられるが、このような帯電装置を単純に構成する
と、帯電装置の、帯電性能の安定化および低コスト化を
両立させることは難しい。

【００２１】そこで、上記の目的を達成するとともに、
帯電性能の安定化および低コスト化の両立を図る本発明
の帯電装置は、相対的に移動する被帯電体に対向して配
置され、被帯電体に付与する電荷を発生する電荷付与部
材と、上記被帯電体と上記電荷付与部材との間に配置さ
れ、被帯電体と電荷付与部材との間の電界内の放電の電
離領域を電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、上記被帯電体の相対的な移動方向に関し上記帯電制
御部材に重なる位置とはそれぞれ異なる各位置において
上記電荷付与部材に接し電荷付与部材に電位を付与する
複数の給電部材とを備えたことを特徴とする。

【００２２】また、本発明の現像装置は、静電潜像を担
持して所定の方向に移動する像担持体に所定の現像領域
において近接もしくは接触するように配置され、供給さ
れたトナーを表面に担持して上記現像領域に向けて搬送
するトナー担持体、上記トナー担持体に供給されたトナ
ーを所定の厚さのトナー層に形成するトナー層形成部
材、および上記トナー担持体の、上記トナー層形成部材
により形成されたトナー層を担持して相対的に移動する
部分に対向して配置され、トナー層に付与する電荷を発
生する電荷付与部材と、上記トナー層と上記電荷付与部
材との間に配置され、トナー層と電荷付与部材との間の
電界内の放電の電離領域を電荷付与部材との間に制御す
る帯電制御部材と、上記トナー担持体の相対的な移動方
向に関し上記帯電制御部材に重なる位置とはそれぞれ異
なる各位置において上記電荷付与部材に接し電荷付与部
材に電位を付与する複数の給電部材とを有する帯電器を
備えたことを特徴とする。

【００２３】また、本発明の転写装置は、所定のトナー
像保持体上に保持されたトナー像を、所定の転写位置に
おいてトナー像保持体に近接ないし接触して移動する被
転写体上に転写する転写装置において、上記被転写体
の、上記トナー像保持体側を向いた表面に対する裏面側
において被転写体に近接して配置され、被転写体に付与
する電荷を発生する電荷付与部材と、上記被転写体と上
記電荷付与部材との間に配置され、被転写体と電荷付与
部材との間の電界内の放電の電離領域を電荷付与部材と
の間に制御する帯電制御部材と、上記被転写体の相対的
な移動方向に関し上記帯電制御部材と重なる位置とはそ
れぞれ異なる各位置において上記電荷付与部材に接し電
荷付与部材に電位を付与する複数の給電部材とを有する
帯電器を備えたことを特徴とする。

【００２４】また、本発明の画像形成装置は、静電潜像
が形成される像担持体に形成された静電潜像をトナーで
現像してトナー像を得、該トナー像を、該像担持体から
直接に、あるいは、該像担持体上に形成されたトナー像
が一旦転写される中間転写体を経由して、所定の記録媒
体上に転写し、該記録媒体上のトナー像を該記録媒体上
に定着することにより、該記録媒体上に定着トナー像か
らなる画像を形成する画像形成装置において、上記像担
持体もしくは上記中間転写体からなるトナー像保持体上
に保持されたトナー像を、所定の転写位置において該ト
ナー像保持体に近接ないし接触して移動する上記中間転
写体もしくは上記記録媒体からなる被転写体上に転写す
る転写装置を備え、該転写装置が、上記被転写体の、上
記トナー像保持体側を向いた表面に対する裏面側におい
て該被転写体に近接して配置され、該被転写体に付与す
る電荷を発生する電荷付与部材と、上記被転写体と上記
電荷付与部材との間に配置され、該被転写体と該電荷付
与部材との間の電界内の放電の電離領域を該電荷付与部
材との間に制御する帯電制御部材と、上記被転写体の相
対的な移動方向に関し上記帯電制御部材と重なる位置と
はそれぞれ異なる各位置において上記電荷付与部材に接
し該電荷付与部材に電位を付与する複数の給電部材とを
有する帯電器を具備するものであることを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の帯電装置の第１実施形態の
概略構成図である。図１には、この帯電装置１０を電子
写真方式の画像形成装置における現像装置のトナー帯電
用として用いた場合の概略構成図が示されている。

【００２６】この帯電装置１０は、相対的に矢印ｘ方向
に移動する、基板１８上の被帯電体１７に対向して配置
され、この被帯電体１７に付与する電荷を発生する電荷
付与部材１１と、被帯電体１７と電荷付与部材１１との
間に配置され、電荷付与部材１１の電位と被帯電体１７
の電位との中間の電位が付与されることによりこの被帯
電体１７と電荷付与部材１１との間の電界内の放電の電
離領域をこの電荷付与部材１１との間に制御する帯電制
御部材１２と、被帯電体１７の相対的な移動方向に関し
帯電制御部材１２に重なる位置とはそれぞれ異なる各位
置において電荷付与部材１１に接しこの電荷付与部材１
１に電位を付与する２つの給電部材１３，１４とを備え
ており、この給電部材１３，１４は、電荷付与部材１１
の、被帯電体１７と対向する表面１１ａに対する裏面１
１ｂに配置されている。図１に示す帯電装置１０は、給
電部材を２つ備えたことが大きな特徴である。また、図
１に示すように、電荷付与部材１１を間に挟んで給電部
材１３，１４および被帯電体１７を配置すると、給電部
材１３，１４から被帯電体１７への火花放電が効率よく
防止される。

【００２７】また、図１に示す電源１５は、給電部材１
３，１４を経由して電荷付与部材１１に帯電用の電位を
付与し、電源１６は、帯電制御部材１２に制御用の電位
を付与し、電源１９は、被帯電体１７に現像用の電位を
付与するものである。図２は、図１に示す帯電装置をｙ
方向から見た図、図３は、そのＡ−Ａ断面図である。

【００２８】図２に示すように、給電部材１３は、電荷
付与部材１１の裏面１１ｂの一辺に沿って配置され、給
電部材１４は、電荷付与部材１１の裏面１１ｂの、給電
部材１３が配置された側とは反対側の辺に沿って配置さ
れている。また、帯電制御部材１２は、被帯電体１７の
相対的な移動方向に関し、電荷付与部材１１の表面１１
ａの、給電部材１３と給電部材１４とに挟まれる部分に
配置されている。帯電制御部材１２および給電部材１
３，１４は、図２に示すように、被帯電体１７の相対的
な移動方向に関し互いに一定の間隔を保ちながらこの移
動方向にほぼ垂直に交わる交差方向に延在する形状を有
している。

【００２９】以下、図１〜図３に示す帯電装置１０を、
電荷付与部材の、被帯電体と対向する表面に対する裏面
全面に接する給電部材を有する帯電装置、および、電荷
付与部材の、被帯電体と対向する表面に対する裏面の一
方の端縁に沿う給電部材を１つのみ有する帯電装置それ
ぞれと比較しながら、図１〜図３に示す帯電装置１０の
作用について説明する。

【００３０】図４は、電荷付与部材の裏面全面に接する
給電部材を有する帯電装置を示す概略構成図である。
尚、図４の説明にあたっては、図１〜図３に示す構成要
素と同一の構成要素には同一番号を付して示し、図１〜
図３との相違点のみについて説明する。図４に示す帯電
装置２０が有する帯電制御部材２１は、電荷付与部材１
１の表面１１ａ全面と対向しており、給電部材２２は、
電荷付与部材１１の裏面１１ｂ全面に接して配置されて
いる。

【００３１】この帯電装置２０は、火花放電を発生させ
ずに持続的な放電を生じさせるために、電荷付与部材１
１または帯電制御部材２１のいずれか一方を体積抵抗率
１０ ⁵ Ω・ｃｍ〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度の半導電性とする
必要があるが、高電圧側である電荷付与部材１１を半導
電性とする方が被帯電体１７への火花放電が起こりにく
い。

【００３２】この帯電装置２０では、図４に示すよう
に、電荷付与部材１１に電源１５からの電圧を供給する
給電部材２２は、被帯電体１７の相対的な移動方向に関
し帯電制御部材２１と重なる位置において電荷付与部材
１１の裏面１１ｂ全面に接して配置されているが、電荷
付与部材１１の厚さにムラがあると抵抗にもムラが生じ
電荷付与部材１１から発生する放電にもムラができる。
また、この帯電装置２０においては、電離を起こしやす
くするために帯電制御部材２１を電荷付与部材１１に接
近させて配置しているため、電荷付与部材１１の部分的
な欠陥により火花放電などが生じやすく、その場合に
は、給電部材２２と帯電制御部材２１の間に導電路が生
じ、連続的な火花放電が発生して全体からの放電が不可
能になる。この火花放電の原因は、電荷付与部材１１に
電圧が印加されることによって、電荷付与部材１１の厚
さの薄い部分やディフェクト部分に他の健全な部分より
も大きな電界が加わり、熱的破壊が進行することによっ
て低抵抗化し、持続放電を保つ領域からはずれてしまう
ことによるものと考えられる。従って、電荷付与部材１
１の厚さが厚い方が放電は安定するが、放電を安定させ
るためには、材料にもよるが電荷付与部材の厚さは２ｍ
ｍ程度必要であり、この電荷付与部材の材料に用いられ
る半導電性物質の厚さを厚くしていくと材料コストが高
くなるため、帯電性能の安定化と低コスト化とを両立さ
せることは難しい。

【００３３】図５は、電荷付与部材の裏面の一方の端縁
に沿う給電部材を１つのみ有する帯電装置を示す概略構
成図である。尚、図５の説明にあたっては、図１〜図３
に示す構成要素と同一の構成要素には同一番号を付して
示し、図１〜図３との相違点のみについて説明する。こ
の帯電装置３０では、図５に示すように、被帯電体１７
の相対的な移動方向に関し、電荷付与部材１１の裏面１
１ｂの、帯電制御部材３１に重なる位置とは異なる位置
に１つの給電部材１３が配置されている。

【００３４】以下、図５に示す帯電装置３０の作用につ
いて、図６、図７を参照しながら説明する。図５に示す
帯電装置３０の作用を調べるにあたって、この帯電装置
３０を用いて被帯電体１７に連続帯電テストを実施し
た。このテストを実施するにあたり、帯電制御部材３１
としてＳＵＳのメッシュを使用し、被帯電体１７には、
所定方向に回転軸を有するドラム状の有機感光体を用
い、この有機感光体を、その回転軸が図５を示す紙面に
対し垂直に延びるように配置した。また、図５に示す被
帯電体１７の左側に電位プローブを配置し、この被帯電
体１７の下側に被帯電体１７である有機感光体に帯電し
た電荷を除電する除電器を配置した。その後、被帯電体
１７であるドラム状の有機感光体を回転させながら、帯
電装置３０でこの有機感光体を帯電させ、除電器でこの
有機感光体に帯電した電荷を除電させることにより、有
機感光体に帯電、除電の処理を繰り返し施し、一方、電
位プローブで、有機感光体表面の電位を測定した。その
結果、有機感光体に帯電、除電の処理を開始してから約
１時間後に、有機感光体上で電位のばらつき、つまり帯
電量のばらつきが見られた。そこで、有機感光体への帯
電、除電の処理を停止し、図６に示すように、有機感光
体の代わりに、図５に示す帯電装置３０の帯電制御部材
３１と対向するように、図６に示す矢印ｘ方向に移動す
る針電極４１を備え、この針電極４１を、図６に示す点
Ａから点Ｂまで移動させながら、電荷付与部材１１から
放電させたときにこの針電極４１に流れ込む電流を電流
計４２で測定した。このとき、針電極４１に流れ込む電
流は、図７に示すようになった。図７に示すグラフの横
軸は、直線ＡＢ上の、針電極４１が通過した位置であ
り、グラフの縦軸は、針電極４１に流れた電流である。

【００３５】図７のグラフから、針電極４１に流れた電
流のピークは、給電部材１３側に寄っていることがわか
る。また、有機感光体への帯電、除電の処理を停止後、
電荷付与部材１１の抵抗を測定した。抵抗の測定にあた
っては、ＳＵＳメッシュを取り除き、電荷付与部材１１
の各測定部位に、銀ペーストで、太さ２ｍｍ，長さ５ｍ
ｍ、間隔２ｍｍの平行線を印刷し、その平行線間に一定
の電圧を印加して流れる電流を測定し、この測定された
電流に基づいて抵抗を求めた。すると、電荷付与部材１
１の、給電部材１３に近い部分では、有機感光体への帯
電、除電の処理前よりも抵抗が上昇しており、つまり、
抵抗は変化していた。

【００３６】しかし、電荷付与部材１１の、給電部材１
３から遠い部分では、抵抗はほとんど変化していなかっ
た。この理由として、電荷付与部材１１の、給電部材１
３に近い部分では、電位降下が小さく高電圧であり、一
方、給電部材１３から遠い部分では電圧降下が大きく低
電圧であるため、給電部材１３に近い部分では、給電部
材１３から遠い部分よりも多くの電離が行われて放電量
が大きくなり集中的に電流が流れ、これにより劣化が促
進されるためと考えられる。

【００３７】以上のように、図４、図５に示すような帯
電装置は、帯電性能の安定化と低コスト化とを両立させ
ることは難しいという問題や、電荷付与部材１１の劣化
が促進されるため、電荷付与部材１１の寿命も短いとい
う問題がある。以下、図１〜図３に示す帯電装置の作用
について、図８、図９を参照しながら説明する。

【００３８】図１〜図３に示す帯電装置１０の作用を調
べるにあたって、図５に示す帯電装置と同様に、帯電制
御部材としてＳＵＳのメッシュを使用し、被帯電体１７
にドラム状の有機感光体を用いて、この有機感光体に帯
電、除電の処理を施す連続帯電テストを実施した。この
連続帯電テストの条件は、図５に示す帯電装置の作用を
説明するときに記述した連続帯電テストの条件と同一条
件である。その結果、図１〜図３に示す帯電装置１０で
は、図５に示す帯電装置を用いて連続帯電テストを行な
ったときに生じた、有機感光体上での電位のばらつき
は、有機感光体に帯電、除電の処理を開始してから約３
５時間後に見られた。その後、有機感光体への帯電、除
電の処理を停止し、図８に示すように、有機感光体の代
わりに、図１〜図３に示す帯電装置１０の帯電制御部材
１２と対向するように、図８に示す矢印ｘ方向に移動す
る針電極４１を備え、この針電極４１を、図８に示す点
Ａから点Ｂまで移動させながら、電荷付与部材１１から
放電させたときにこの針電極４１に流れ込む電流を電流
計４２で測定した。このとき、針電極４１に流れ込む電
流は、図９に示すようになった。図９に示すグラフの横
軸は、直線ＡＢ上の、針電極４１が通過した位置であ
り、グラフの縦軸は、針電極４１に流れた電流である。

【００３９】図９のグラフから、針電極４１に流れる電
流は、図７に示す場合と比較して、均一になっているこ
とがわかる。これは、図１〜図３に示す帯電装置１０
は、給電部材を２つ備えているため、電流が１か所に集
中せずに分散されるためと考えられる。このように、図
１〜図３に示す帯電装置１０は、放電電流の均一化が図
られるため、図５に示す帯電装置３０と比較して、電荷
付与部材の寿命は長くなる。また、図４に示す帯電装置
２０では、給電部材２２が、帯電制御部材２１と重なる
位置に配置されているため、電荷付与部材１１の厚さが
薄くなるに伴って、給電部Ｓと放電部Ｄとの間の距離は
小さくなり、これにより、給電部Ｓと放電部Ｄとの間の
抵抗は小さくなるが、図１〜図３に示す帯電装置１０で
は、給電部材１３，１４が、帯電制御部材１２と重なる
位置とは異なる位置に配置されているため、図４に示す
帯電装置２０と比較して、給電部Ｓと放電部Ｄとの間の
距離（図３参照）を、距離ｘ₁ ，ｘ₂ のように電荷付与
部材１１の面方向（図３に示す被帯電体の移動方向）で
稼ぐことができ、これにより、給電部Ｓと放電部Ｄとの
間の抵抗を大きくすることができる。従って、図１〜図
３に示す帯電装置１０では、放電電流の均一化ととも
に、給電部Ｓと放電部Ｄとの間の抵抗が大きいことか
ら、電荷付与部材１１の厚さが０．１ｍｍ程度の薄さで
あっても電荷付与部材は劣化しにくく、厚さが０．１ｍ
ｍでよいということになると厚さが２ｍｍの場合に比べ
て材料費は２０分の１に低減され、帯電制御部材などそ
の他の部分が同等であっても帯電装置全体として大きな
コスト低減が達成される。また、図１〜図３に示す帯電
装置１０は、上記のように、給電部Ｓと放電部Ｄとの間
の距離（図３参照）を、電荷付与部材１１の面方向（図
３に示すｘ方向）で長くすることができるため、電荷付
与部材１１に厚さ方向のムラがあっても給電部と放電部
との間の抵抗のムラが少なく、これにより、電荷付与部
材１１から発生する放電にムラが生じにくい。従って、
図１〜図３に示す帯電装置１０によれば、帯電性能の安
定化と低コスト化との両立が図られる。

【００４０】また、この帯電装置１０は、図２に示すよ
うに、帯電制御部材１２および給電部材１３，１４が、
被帯電体１７の相対的な移動方向に関し互いに一定の間
隔を保ちながらこの移動方向にほぼ垂直に交わる交差方
向に延在する形状を有しているため、図３において、例
えば、給電部Ｓとの間の距離がｘ₁ である放電部Ｄに着
目すると、この放電部Ｄと給電部Ｓとの間の距離は、帯
電制御部材１２および給電部材１３，１４の延在する領
域にわたってほぼ一定である。従って、電荷付与部材１
１をほぼ均質な材料を用いて形成すれば、給電部Ｓと放
電部Ｄの抵抗は、給電部Ｓと放電部Ｄとの距離によって
ほぼ決定されるため、帯電制御部材１２および給電部材
１３，１４の延在する方向に関して放電電流はほぼ等し
く、これにより、被帯電体１７に付与される電荷量の均
一化が図られる。

【００４１】尚、図１〜図３に示す帯電装置１０では、
帯電制御部材１２および給電部材１３，１４は、被帯電
体１７の相対的な移動方向に関し互いに一定の間隔を保
ちながらこの移動方向にほぼ垂直に交わる交差方向に延
在する形状を有しているが、帯電制御部材１２および給
電部材１３，１４は、このような形状を有していなくて
もよく、複数の給電部材を備えることにより、帯電性能
の安定化と低コスト化との両立が図られた帯電装置が得
られる。

【００４２】尚、電荷付与部材１１には、例えば、導電
性粉を分散させたＳｉゴムやＥＰＤＭゴムからなる、体
積抵抗率１０⁵ Ω・ｃｍ〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度、望まし
くは１０⁶ Ω・ｃｍ〜１０⁸ Ω・ｃｍ程度の半導電性の
低抵抗体を用いることができる。このような体積抵抗率
の電荷付与部材１１を用いることにより安定した放電を
持続させることができる。

【００４３】また、図１〜図３に示す帯電装置１０は、
図４、図５に示す帯電装置と比較して、電荷付与部材の
厚さに厳密な精度は必要ないが、電荷付与部材が、この
電荷付与部材の電荷を発生する領域全体にわたって所定
の厚さを有するものであると、被帯電体をより均一に帯
電させることができる。図１０は、本発明の帯電装置の
第２の実施形態の概略構成図である。

【００４４】図１０の説明にあたっては、図１〜図３の
構成要素と同一の構成要素には同一番号を付して示し、
図１〜図３との相違点のみについて説明する。図１０に
示す帯電装置５０では、電荷付与部材１１は絶縁性基板
５１表面に形成されており、給電部材１３，１４は、電
荷付与部材１１の、被帯電体１７と対向する表面１１ａ
に接して配置され、かつ、この給電部材１３，１４は、
それぞれ絶縁材料５２，５３で被覆されている。また、
帯電制御部材１２は、電荷付与部材１１の表面１１ａ
の、給電部材１３と給電部材１４とに挟まれる部分に配
置されている。

【００４５】この帯電装置５０は、給電部材１３，１４
が、それぞれ絶縁材料５２，５３で被覆されているた
め、給電部材１３，１４から被帯電体１７への火花放電
の発生が防止される。また、電荷付与部材１１が絶縁性
基板５１上に形成されているため、この電荷付与部材１
１の薄層化が図られるるとともに、帯電装置５０からの
電気的なリークが防止される。また、この帯電装置５０
では、絶縁性基板５１表面に、電荷付与部材１１が形成
されているため、絶縁性基板５１表面に電荷付与部材形
成用の材料を塗布することにより電荷付与部材１１形成
することができる。従って、均一な厚さを有する電荷付
与部材１１を容易に形成することができるとともに、電
荷付与部材１１の製造工程の簡略化が図られる。

【００４６】図１１は、本発明の帯電装置の第３の実施
形態の概略構成図である。図１１の説明にあたっては、
図１０の構成要素と同一の構成要素には同一番号を付し
て示し、図１０との相違点のみについて説明する。図１
１に示す帯電装置６０は、図１０に示す帯電装置５０が
備えている絶縁材料５２，５３は備えておらず、電荷付
与部材１１と帯電制御部材６１は、この電荷付与部材１
１と帯電制御部材６１との間に互いの間の電流の流れを
阻止する中間層６２を介在させて互いに固定されてい
る。

【００４７】また、この帯電制御部材６１は多数の開孔
６１ａを有する部材であり、中間層６２も多数の開孔６
２ａを有している。この帯電制御部材６１と中間層６２
は、それぞれが製造された後に、互いが張り合わされて
固定されている。図１１に示すように中間層６２を備え
ると、電荷付与部材１１と帯電制御部材６１との接触が
防止され、ムダな電流が流れるのを抑制し放電効率を高
めることができる。さらに、電荷付与部材１１と帯電制
御部材６１との間の間隙を一定に保った状態で帯電制御
部材６１が固定され、安定した放電を行なうことができ
る。

【００４８】尚、図１１に示す帯電装置６０では、帯電
制御部材６１と中間層６２を張り合せる際に、特にそれ
ぞれの開孔部分の位置を一致させることはしていないた
め、帯電制御部材６１の開孔６１ａの位置と、中間層６
２の開孔６２ａの位置とが、互いにずれている。そのた
め、電荷付与部材１１で発生した電荷が中間層６２の開
孔６２ａを通過しても、帯電制御部材６１により、被帯
電体１７への移動が妨げられ、被帯電体１７への電荷の
帯電効率がやや低くなるが、帯電制御部材６１と中間層
６２それそれの開孔部分の位置を互いに一致させると、
電荷が移動しやすく、電荷の帯電効率が向上し、これに
より、帯電装置の低消費電力化を図ることができる。以
下に、帯電制御部材と中間層それぞれの開孔部分の位置
を互いに一致させて構成された帯電装置について説明す
る。

【００４９】図１２は、その帯電装置を示す図であっ
て、本発明の第４実施形態の帯電装置を示す図である。
尚、図１２では、帯電装置を構成する２つの給電部材間
の間隔を他の実施形態の帯電装置を構成する２つの給電
部材間の間隔よりも長く示してある。この図１２に示す
帯電装置７０と、図１１に示す帯電装置６０との相違点
は、図１２に示す帯電装置７０では、帯電制御部材６１
と中間層６２が、双方の開孔部分の位置が互いに一致す
るように開孔された点である。尚、図１２に示す帯電装
置７０では、帯電制御部材６１として、多数の孔が開孔
された板状部材により形成されたものを用いている。

【００５０】帯電制御部材６１と中間層６２との双方の
開孔部分の位置を互いに一致させると、電荷が移動しや
すいため電荷の帯電効率が向上し、帯電装置の低消費電
力化が図られる。従って、図１２に示す帯電装置７０を
用いると、図１１に示す帯電装置６０よりもさらに良好
な放電特性が得られる。

【００５１】以下に、図１１に示す帯電装置６０および
図１２に示す帯電装置７０の放電特性について具体的に
説明する。図１３は、図１１に示す帯電装置の放電特性
を調べるにあたって用いた測定システムを示す図であ
る。この図の説明にあたっては、図１１の構成要素と同
一の構成要素には同一番号を付して示し、図１１との相
違点のみについて説明する。

【００５２】図１３に示す帯電装置６０の帯電制御部材
６１と対向するように、アルミニウムプレート７１が固
定されており、この帯電制御部材６１とアルミニウムプ
レート７１との距離は２ｍｍである。また、アルミニウ
ムプレート７１には、このアルミニウムプレート７１に
流れる電流を測定する電流計７２が接続されている。こ
のように測定システムを構成し、帯電制御部材６１への
印加電圧Ｖｂを−１００Ｖとし、電荷付与部材１１への
印加電圧Ｖａを変化させた時のアルミニウムプレート７
１に流れる電流を電流計７２により測定した。また、図
１２に示す帯電装置７０についても同様に、帯電制御部
材６１とアルミニウムプレートとの距離が２ｍｍとなる
ように、アルミニウムプレートを固定し、このアルミニ
ウムプレートに流れる電流を測定した。

【００５３】また、上述した測定システムを用いて図１
１に示す帯電装置の放電特性を調べるにあたっては、３
つの測定条件Ａ，Ｂ，Ｃでアルミニウムプレート７１に
流れる電流を測定し、図１２に示す帯電装置の放電特性
を調べるにあたっては、１つの測定条件Ｄでアルミニウ
ムプレートに流れる電流を測定した。以下に、それぞれ
の測定条件Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについて順に説明する。

【００５４】測定条件Ａ；絶縁性基板５１に導電性樹
脂を塗布して、厚さ０．０５ｍｍ、１０⁷ Ω・ｃｍの
電荷付与部材１１を形成し、その上に中間層６２として
厚さ９０μｍの市販のナイロンメッシュを配置し、その
上に、多数の開孔を有する網状の部材により形成された
帯電制御部材６１を配置した。ここでは、網状の帯電制
御部材６１として、線径５０μｍ、ピッチ１２７μｍの
ステンレスメッシュを用いて、長さ１００ｍｍ、幅３ｍ
ｍのサイズに作製したものを用いた。

【００５５】測定条件Ｂ；測定条件Ａで中間層６２と
して用いたナイロンメッシュに代えて、ポリイミド製ス
クリーンを用いた。図１４は、測定条件Ｂにおいて、中
間層として用いられたポリイミド製スクリーンを示す平
面図、図１５は、そのＡ−Ａ断面図である。中間層６２
として用いられたポリイミド製スクリーンは、図１４に
示すように、多数の長方形状の孔６２ａが開孔されてお
り、長さ１００ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚さ２５μｍであ
る。

【００５６】測定条件Ｃ；帯電制御部材６１として、
測定条件Ａで用いたステンレスメッシュに代えて、多数
の孔が開孔された板状部材を用いた。ここでは、板状の
帯電制御部材６１としてＳＵＳスクリーンを用いた。図
１６は、測定条件Ｃにおいて、帯電制御部材として用い
られたＳＵＳスクリーンを示す平面図、図１７は、その
Ａ−Ａ断面図である。

【００５７】帯電制御部材６１として用いられたＳＵＳ
スクリーンは、図１６に示すように、多数の円形の孔６
１ａが開孔されており、長さ１００ｍｍ、幅３ｍｍ、厚
さ２０μｍである。測定条件Ｄ；帯電制御部材６１と
中間層６２が、双方の開孔部分の位置が互いに一致する
ように開孔されたものを用いた。帯電制御部材６１には
銅薄板を用い、中間層６２にはポリイミド薄板を用い
た。

【００５８】図１８は、測定条件Ｄにおいて、双方の開
孔部分の位置が互いに一致するように開孔された、互い
に固定された帯電制御部材および中間層を示す平面図、
図１９は、そのＡ−Ａ断面図である。銅薄板として、長
さ１００ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ２０μｍのものを用意
し、また、ポリイミド薄板として、長さ１００ｍｍ、幅
３ｍｍ、厚さ２５μｍのものを用意し、これらを張り合
わせ、その表裏両面からエッチングにより、図１８、図
１９に示すように多数の円形の貫通孔を開け、さらに銅
薄板側の面にニッケルメッキを施したものを、帯電制御
部材６１および中間層６２として用いた。

【００５９】図２０は、上述した測定条件Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄにしたがって、アルミニウムプレートに流れる電流を
測定した結果を示すグラフである。グラフの横軸は、電
荷付与部材１１への印加電圧Ｖａであり、縦軸は、アル
ミニウムプレートに流れる電流である。図２０に示すよ
うに、測定条件Ａ，Ｂ，Ｃにを比較すると、測定条件
Ａ，Ｂ，Ｃの順に電流が増加していることがわかる。こ
れは、中間層の厚さが薄くなるほど、電荷付与部材と帯
電制御部材との間の電圧が大きくなるため、アルミニウ
ムプレートに流れる電流が大きくなり、また、帯電制御
部材が薄くなるほど、この帯電制条部材よりもアルミニ
ウムプレートに流れる電流が大きくなるためと考えられ
る。測定条件Ｄは、測定条件Ａ，Ｂ，Ｃよりも大きい電
流が流れており、図１２に示す帯電装置が、図１１に示
す帯電装置よりもさらに良好な放電特性を示すことがわ
かる。

【００６０】尚、測定条件Ａ，Ｂでは、上述したよう
に、帯電制御部材６１として、多数の開孔を有する網状
の部材を用いた。網状の部材には、市販のステンレスメ
ッシュを用いることができ、このステンレスメッシュは
値段が安価であるため、帯電装置のコストダウンを図る
ことができる。一方、測定条件Ｃ，Ｄでは、帯電制御部
材６１に、多数の孔が開孔された板状の部材を用いた。
帯電制御部材６１に板状の部材を用いると、帯電制御部
材６１の厚さを薄く成形しやすく、これにより、電荷付
与部材と帯電制御部材との間の電界を強くすることがで
きるため、大きな放電電流を得ることができる。従っ
て、コストを重視する場合には、多数の開孔を有する網
状の部材を用いることが好ましく、電流効率を重視する
場合には、多数の孔が開孔された板状の部材を用いるこ
とが好ましい。

【００６１】以下に、図１２に示す帯電装置において、
絶縁性基板、電荷付与部材、中間層、および帯電制御部
材が一体化されて構成された一体化電極について説明す
る。図２１は、その一体化電極を示す平面図、図２２
は、そのＡ−Ａ断面図である。図２１および図２２に示
す一体化電極８０は、絶縁性基板８１上に電荷付与部材
形成用材料を塗布して電荷付与部材８２を形成した後、
中間層８３および帯電制御部材８４を貼り合わせ、エッ
チングにより中間層８３および帯電制御部材８４に貫通
孔８５を開孔することにより形成されている。帯電制御
部材８４には厚さ２０μｍのステンレス薄板が用いられ
ている。

【００６２】図２１、図２２に示すように、帯電制御部
材８４と中間層８３を絶縁性基板８１上に積層した構成
とすることにより、帯電装置の機械的強度が補強され、
広い面積に渡って帯電装置と被帯電体との間隙を一定に
保つことができるようになるとともに、電荷付与部材と
他の部材との間の火花放電によるトラブルを防止するこ
とができる。

【００６３】尚、各部材どうしを貼り合わせるための接
着剤は、エッチング特性を考慮して選択される。穿孔工
程の後に各部材を貼り合わせる場合には、一部の貫通孔
が接着剤で埋められしまうことがあり、接着剤の洗浄工
程が必要であるが、上記のように貼り合わせ工程の後に
穿孔を行うことにより、帯電装置の作製工程が簡略化さ
れる。

【００６４】次に、本発明の帯電装置を画像形成装置の
現像装置に適用した場合の実施形態について説明する。
図２３は、本発明の帯電装置を画像形成装置の現像装置
に適用した場合の第１の実施形態を示す概略構成図であ
る。尚、この図に示されている帯電器の説明にあたって
は、図１０に示す帯電装置の構成要素と同一の構成要素
には同一番号を付して示し、図１０との相違点のみにつ
いて説明する。

【００６５】図２３には、トナー層を担持して相対的に
移動するトナー担持体４と、トナー担持体４上にトナー
層を形成するトナー層形成部材６と、トナー担持体４に
対向して配置された帯電器９０とを備えた現像装置が示
されている。この帯電器９０が備えている電荷付与部材
１１および帯電制御部材１２は、この電荷付与部材１１
と帯電制御部材１２との間に互いの間の電流の流れを阻
止する中間層９１を介在させて互いに固定されており、
この帯電器９０は、電荷付与部材１１の表面１１ａがト
ナー担持体４と対向するように配置されている。

【００６６】この現像装置のトナー担持体４は、静電潜
像を担持して矢印Ａ方向に回転する像担持体１に現像領
域Ｄにおいて近接もしくは接触するように配置され、供
給されたトナー層を担持して現像領域Ｄに向けて搬送
し、現像領域Ｄにおいて像担持体１上の静電潜像にトナ
ーを転移させて静電潜像を可視化する。このように構成
した現像装置を用いた画像形成装置により、１００００
枚のコピーテストを行った。この時、電荷付与部材１１
には−２０００Ｖ、帯電制御部材１２には−１０００Ｖ
の電圧を印加し、帯電制御部材１２とトナー担持体４と
の間隙を２ｍｍ、１コピー動作ごとに電圧のＯＮ／ＯＦ
Ｆを行った。このテストの間、逆極性トナーは発生せ
ず、しかも、トナー帯電量が低下することがなかった。

【００６７】図２４は、本発明の帯電装置を画像形成装
置の現像装置に適用した場合の第２の実施形態を示す概
略構成図である。図２４には、トナー層形成部材６に帯
電器１００を固定した実施形態が示されている。すなわ
ち、保持部材６ａにより保持されたトナー層形成部材６
の、トナー担持体４に対向する側の表面に、電荷付与部
材１０１、中間層１０３、帯電制御部材１０４、および
給電部材１０２，１０５を積層させて形成した帯電器１
００が示されている。現像装置の帯電器をこのように構
成することによって、帯電器のスペースを大幅に節約し
現像装置の小型化、低コスト化が図られる。

【００６８】尚、上記各実施形態における現像装置に用
いられる現像剤は一成分系トナーであり、スチレン樹
脂、アクリル樹脂、もしくはポリエステル樹脂などの各
種熱可塑性樹脂中に顔料や含金属アゾ染料などの極性制
御剤を分散し、粉砕、分級により３μｍ〜２０μｍ（平
均粒径７μｍ）の大きさとしたものである。また、この
トナーには電荷制御剤が添加された上、負極性の電荷が
付与されている。電荷制御剤としては、疎水化処理した
シリカ、アルミナ、チタンなどの０．１μｍ以下の微粒
子が用いられるが、疎水性シリカが最も適している。さ
らにこのトナーにトナーの流動性助剤を外添してもよ
い。

【００６９】尚、図２３に示す像担持体１表面の感光体
層としてはセレン系感光体や有機感光体が用いられ、像
担持体１とトナー担持体４とは接触してもよいし、ある
いは１００μｍ〜４００μｍ程度の間隙をおいて対向さ
せて配置してもよい。次に、本発明の帯電装置を画像形
成装置の転写装置に適用した場合の実施形態について説
明する。

【００７０】図２５は、本発明の帯電装置を画像形成装
置の転写装置に適用した場合の第１の実施形態を示す概
略構成図である。図２５に示す第１の実施形態には、表
面に静電潜像を担持して矢印Ａ方向に回転する像担持体
１、像担持体１表面を一様に帯電するコロトロン１１
１、像担持体１に画像情報に基づく露光光を照射して像
担持体１上に静電潜像を形成する露光装置１１２、像担
持体１上に形成された静電潜像をトナーで現像して像担
持体１上に静電潜像を形成する現像装置１１３、像担持
体１上に形成された静電潜像を被転写体１１４に転写す
るための転写装置１１５を備えた画像形成装置１１０が
示されている。

【００７１】この転写装置１１５は、電荷付与部材１１
６ｄ、中間層１１６ｂ、帯電制御部材１１６ａ、および
給電部材１１６ｃ，１１６ｅからなる帯電器１１６、こ
の転写装置１１５に電圧Ｖａを供給する第１の電源１１
７，および電圧Ｖｂを供給する第２の電源１１８を備え
ている。この画像形成装置１１０では、像担持体１は矢
印Ａ方向に回転しコロトロン１１１により一次帯電され
露光装置１１２による露光光により表面に静電潜像が形
成される。静電潜像は現像装置１１３により現像されて
像担持体１上にトナー像が形成される。トナー像が、像
担持体１と被転写体１１４により形成される転写ニップ
Ｎに搬送されてくると、被転写体１１４を隔てて像担持
体１とは反対側に配置された電荷付与部材１１６ｄによ
ってトナーと反対の極性の電荷が被転写体１１４に与え
られることにより像担持体１上のトナー像が被転写体１
１４上に転写される。

【００７２】図２６は、本発明の帯電装置を画像形成装
置の転写装置に適用した場合の第２の実施形態を示す概
略構成図である。図２６に示す第２の実施形態には、図
２５に示された第１の実施形態における構成要素のほか
に、被転写体１１４を載置して転写ニップＮに被転写体
１１４を搬送する転写ベルト１１９、およびこの転写ベ
ルト１１９を支持し駆動する転写ベルト支持装置１２０
が備えられた画像形成装置１３０が示されている。この
実施形態では、帯電器１１６から発生した電荷は転写ベ
ルト１１９に付与される。トナー像は転写ベルト１１９
に付与された電荷が像担持体１との間で形成する電界に
より像担持体１から被転写体１１４に転写される。

【００７３】本発明の帯電装置は全体の厚さを薄く、か
つ横幅も狭く構成することができるため、本発明の帯電
装置を画像形成装置の転写装置に用いることにより転写
装置を小型化することが可能である。尚、電荷付与部材
１１６ｄの、被転写体１１４移動方向の上流側（図２
５、図２６の右側）の端部と、トナー像担持体１と被転
写体１１４とにより形成されるニップ部Ｎの、被転写体
１１４移動方向の上流側の端部とを一致させることによ
り、転写ニップＮに突入する前のトナー層に対して電界
の作用を及ぼさないようにすることができ、転写ニップ
Ｎに突入する前のトナーの飛散がより少なくなる。この
場合転写ベルト１１９は絶縁性であることが望ましい。

【００７４】図２７は、図２５および図２６に示した画
像形成装置の転写ニップＮの拡大図である。図２７に示
すように、帯電器の電荷付与部材１１６ｄの長さＬ２
を、トナー像担持体１と被転写体１１４により形成され
る転写ニップＮの被転写体１１４移動方向の長さＬ１よ
りも短くすることにより、転写ニップＮの上流側および
下流側への不要な電荷の付与が防止され、トナー像飛散
によるトラブルが防止される。また、電荷付与部材１１
６ｄの位置設定が容易となり、電荷付与部材１１６ｄの
位置設定と取外しを繰り返しても、帯電器の放電部が転
写ニップＮの上流端、下流端からはみ出しにくくなるた
め、トナーの飛散が確実に防止される。

【００７５】尚、上述した各実施形態では、電荷付与部
材に配置された給電部材は２つであるが、給電部材は３
つ以上配置してもよい。また、上述した各実施形態で
は、給電部材は、電荷付与部材の端縁に配置されている
が、給電部材は、電荷付与部材の中央部に配置されても
よい。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安定した放電性能と高い帯電効率を有し小型化が図られ
た帯電装置が得られる。また、本発明によれば、安定し
たトナー帯電性能を有する小型で信頼性が高くトナー飛
散の少ない現像装置が得られる。

【００７７】また、本発明によれば、転写装置を大幅に
小型化することができるとともに、転写領域周辺でのト
ナー飛散の少ない転写装置が得られる。また、本発明に
よれば、上記の帯電装置、現像装置、および転写装置そ
れぞれの効果を合わせ持つ画像形成装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電装置の第１実施形態の概略構成図
である。

【図２】図１に示す帯電装置の上面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】電荷付与部材の裏面全面に給電部材が配置され
た帯電装置を示す概略構成図である。

【図５】電荷付与部材の裏面の端縁に１つの給電部材が
配置された帯電装置を示す概略構成図である。

【図６】図５に示す帯電装置の作用を説明する図であ
る。

【図７】図６に示す針電極に流れた電流を示すグラフで
ある。

【図８】図１〜図３に示す帯電装置の作用を説明する図
である。

【図９】図８に示す針電極に流れた電流を示すグラフで
ある。

【図１０】本発明の帯電装置の第２実施形態の概略構成
図である。

【図１１】本発明の帯電装置の第３実施形態の概略構成
図である。

【図１２】本発明の帯電装置の第４実施形態の概略構成
図である。

【図１３】図１１に示す帯電装置の作用を説明する図で
ある。

【図１４】測定条件Ｂにおいて、中間層として用いられ
たポリイミド製スクリーンを示す平面図である。

【図１５】図１５のＡ−Ａ断面図である。

【図１６】測定条件Ｃにおいて、帯電制御部材として用
いられたＳＵＳスクリーンを示す平面図である。

【図１７】図１６のＡ−Ａ断面図である。

【図１８】測定条件Ｄにおいて、双方の開孔部分の位置
が互いに一致するように開孔された帯電制御部材および
中間層を示す平面図である。

【図１９】図１８のＡ−Ａ断面図である。

【図２０】アルミニウムプレートに流れる電流を測定し
た結果を示すグラフである。

【図２１】一体化電極を示す平面図である。

【図２２】図２２のＡ−Ａ断面図である。

【図２３】本発明の帯電装置を画像形成装置の現像装置
に適用した場合の第１の実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図２４】本発明の帯電装置を画像形成装置の現像装置
に適用した場合の第２の実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図２５】本発明の帯電装置を画像形成装置の転写装置
に適用した場合の第１の実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図２６】本発明の帯電装置を画像形成装置の転写装置
に適用した場合の第２の実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図２７】図２５および図２６に示した画像形成装置の
転写ニップＮの拡大図である。

【図２８】コロトロンの使用形態を示す概略構成図であ
る。

【図２９】接触帯電方式による代表的なトナー帯電装置
の概要図である。

【図３０】図２９とは異なる、接触帯電方式による代表
的なトナー帯電装置の概要図である。

【図３１】平行電極間の電子とプラズマイオンの相対電
荷密度を示すグラフおよびその一部拡大図である。

【図３２】図２９に示すトナー帯電装置における電荷付
与部材とトナー担持体の間の電荷担体の分布状態を示す
模式図である。

【図３３】図３０に示すトナー帯電装置における電荷付
与部材とトナー担持体の間の電荷担体の分布状態を示す
模式図である。

【符号の説明】

１像担持体２一次帯電器２ａ放電ワイヤー２ｂ導電性のシールド３，３ａ，３ｂ，１５，１６，１９，１１７，１１８
電源４トナー担持体５トナー供給部材６トナー層形成部材６’ トナー層形成部材兼接触帯電部材６ａ保持部材７接触帯電部材８，８ａ，８ｂトナー９ａ電子およびマイナスイオン９ｂプラスイオン１０，２０，３０，５０，６０，７０帯電装置１１，８２，１０１，１１６ｄ電荷付与部材１１ａ表面１１ｂ裏面１２，２１，３１，６１，８４，１０４，１１６ａ
帯電制御部材１３，１４，２２，１０２，１０５，１１６ｃ，１１６
ｅ給電部材１７被帯電体１８基板４１針電極４２電流計５１，８１絶縁性基板５２，５３絶縁材料６１ａ，６２ａ，８５孔６２，８３，９１，１０３，１１６ｂ中間層７１アルミニウムプレート７２電流計８０一体化電極９０，１００，１１６，１３０帯電器１１０，１３０画像形成装置１１１コロトロン１１２露光装置１１３現像装置１１４被転写体１１５転写装置１１９転写ベルト１２０転写ベルト支持装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対的に移動する被帯電体に対向して配
置され、該被帯電体に付与する電荷を発生する電荷付与
部材と、前記被帯電体と前記電荷付与部材との間に配置され、該
被帯電体と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離
領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、前記被帯電体の相対的な移動方向に関し前記帯電制御部
材に重なる位置とはそれぞれ異なる各位置において前記
電荷付与部材に接し該電荷付与部材に電位を付与する複
数の給電部材とを備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】前記帯電制御部材と前記給電部材が、前
記移動方向に関し互いに所定の間隔を保ちながら該移動
方向に交わる交差方向に延在する形状を有するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】前記給電部材が、前記電荷付与部材の前
記被帯電体と対向する表面に対する裏面に配置されたも
のであることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項４】前記給電部材が、前記電荷付与部材の前
記被帯電体と対向する表面に配置されたものであり、か
つ、該給電部材が絶縁材料で被覆されてなるものである
ことを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項５】前記電荷付与部材と前記帯電制御部材
が、該電荷付与部材と該帯電制御部材との間に互いの間
の電流の流れを阻止する中間層を介在させて互いに固定
されてなるものであることを特徴とする請求項１記載の
帯電装置。
【請求項６】前記電荷付与部材が、該電荷付与部材の
電荷を発生する領域全体にわたって所定の厚さを有する
ものであることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項７】前記帯電制御部材が、多数の開孔を有す
る網状の部材により形成されたものであることを特徴と
する請求項１記載の帯電装置。
【請求項８】前記帯電制御部材が、多数の孔が開孔さ
れた板状部材により形成されたものであることを特徴と
する請求項１記載の帯電装置。
【請求項９】前記帯電制御部材と前記中間層が、双方
の開孔部分の位置が互いに一致するように開孔されたも
のであることを特徴とする請求項５記載の帯電装置。
【請求項１０】静電潜像を担持して所定の方向に移動
する像担持体に所定の現像領域において近接もしくは接
触するように配置され、供給されたトナーを表面に担持
して前記現像領域に向けて搬送するトナー担持体、前記トナー担持体に供給されたトナーを所定の厚さのト
ナー層に形成するトナー層形成部材、および前記トナー
担持体の、前記トナー層形成部材により形成されたトナ
ー層を担持して相対的に移動する部分に対向して配置さ
れ、該トナー層に付与する電荷を発生する電荷付与部材
と、前記トナー層と前記電荷付与部材との間に配置され、該
トナー層と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離
領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、前記トナー担持体の相対的な移動方向に関し前記帯電制
御部材に重なる位置とはそれぞれ異なる各位置において
前記電荷付与部材に接し該電荷付与部材に電位を付与す
る複数の給電部材とを有する帯電器を備えたことを特徴
とする現像装置。
【請求項１１】前記帯電器が、前記トナー層形成部材
に固定されてなることを特徴とする請求項１０記載の現
像装置。
【請求項１２】所定のトナー像保持体上に保持された
トナー像を、所定の転写位置において該トナー像保持体
に近接ないし接触して移動する被転写体上に転写する転
写装置において、前記被転写体の、前記トナー像保持体側を向いた表面に
対する裏面側において該被転写体に近接して配置され、
該被転写体に付与する電荷を発生する電荷付与部材と、前記被転写体と前記電荷付与部材との間に配置され、該
被転写体と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離
領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、前記被転写体の相対的な移動方向に関し前記帯電制御部
材と重なる位置とはそれぞれ異なる各位置において前記
電荷付与部材に接し該電荷付与部材に電位を付与する複
数の給電部材とを有する帯電器を備えたことを特徴とす
る転写装置。
【請求項１３】静電潜像が形成される像担持体に形成
された静電潜像をトナーで現像してトナー像を得、該ト
ナー像を、該像担持体から直接に、あるいは、該像担持
体上に形成されたトナー像が一旦転写される中間転写体
を経由して、所定の記録媒体上に転写し、該記録媒体上
のトナー像を該記録媒体上に定着することにより、該記
録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形
成装置において、前記像担持体もしくは前記中間転写体からなるトナー像
保持体上に保持されたトナー像を、所定の転写位置にお
いて該トナー像保持体に近接ないし接触して移動する前
記中間転写体もしくは前記記録媒体からなる被転写体上
に転写する転写装置を備え、該転写装置が、前記被転写体の、前記トナー像保持体側を向いた表面に
対する裏面側において該被転写体に近接して配置され、
該被転写体に付与する電荷を発生する電荷付与部材と、前記被転写体と前記電荷付与部材との間に配置され、該
被転写体と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離
領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、前記被転写体の相対的な移動方向に関し前記帯電制御部
材と重なる位置とはそれぞれ異なる各位置において前記
電荷付与部材に接し該電荷付与部材に電位を付与する複
数の給電部材とを有する帯電器を具備するものであるこ
とを特徴とする画像形成装置。