JP2000187371A

JP2000187371A - 帯電装置、現像装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2000187371A
Application number: JP11229627A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Noda; 明彦野田; Shota Oba; 正太大場; Kazuhiro Hayashi; 和廣林; Yasuo Takayama; 康夫高山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】被帯電物に単極性の電荷を付与することがで
きる小型で低コストの帯電装置を提供する。また、この
帯電装置を現像用トナーの帯電装置又はトナー像の転写
装置として用い、像の乱れのない現像装置又は画像形成
装置を提供する。【解決手段】絶縁性基体１１上に、給電電極１２ａと
その表面の半導電性部材１２ｂとからなる電荷付与部材
１２が形成され、この電荷付与部材と重ならない位置に
絶縁性のスペーサー１３を介して電界制御部材１４が積
層される。これらの電荷付与部材、スペーサー及び電界
制御部材は無機材料で形成されている。電荷付与部材１
２と電界制御部材１４との間には、持続的な放電が生じ
るような電圧が印加され、電界制御部材１４と導電性基
体１１との間には、所望の極性のイオン又は電子を導電
性基体側に誘導する電界を生じるような電圧が印加され
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、電子写真装置や静
電記録装置等に用いられる帯電装置及び該帯電装置をト
ナーの帯電に使用した現像装置、さらに該帯電装置を転
写装置として使用した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真装置や静電記録装置
においては、感光体又は像担持体の帯電にコロナ放電装
置が一般的に用いられている。このコロナ放電装置には
コロトロン方式とスコロトロン方式がある。図１２はコ
ロトロン方式のコロナ放電装置を示す概略構成図であ
る。このコロナ放電装置は、被帯電体１０１と対向する
ように張架された放電ワイヤ１０２と、この周囲を覆う
ように配置された導電性シールド１０３とで主要部が構
成されている。上記放電ワイヤ１０２は、線径が数十μ
ｍ程度であり、被帯電体１０１との間に電源１０４から
高電圧が印加される。そして、コロナ放電によって放電
ワイヤ１０２の周囲にイオンを生じさせ、その移動によ
り被帯電体１０１を帯電させるようになっている。この
ようなコロナ放電装置は、簡単な構造で充分な量の放電
電荷を絶縁性の被帯電体に付与することができる。

【０００３】しかし、コロトロン方式の放電装置では、
放電電荷が被帯電体の載った電極側以外にも向かうため
それを防止する必要があることと、放電の安定化のため
に導電性シールド１０３を設けること等が必要である。
このシールドを放電ワイヤ１０２に近づけすぎると両者
の間で火花放電が発生してしまうために、両者の間隔を
あまり小さくすることができず、小型化に適していない
という欠点がある。

【０００４】また、感光体を帯電する他の装置として、
特開昭５０−８４３号公報、特開昭５０−１３６６１号
公報、特開昭６４−７３３６７号公報、特開昭５８−１
５０９７５号公報、特開平４−５１２６６号公報、４−
２４９２７０号公報等に開示されているものがある。特
開昭５０−８４３号公報、特開昭５０−１３６６１号公
報、特開昭６４−７３３６７号公報に開示されている装
置は、抵抗体であるロールを感光体に接触させ、このロ
ールと感光体との間に電圧を印加し、微小間隙内で持続
的な放電を生じさせて帯電を行なうものである。また、
特開昭５８−１５０９７５号公報、特開平４−５１２６
６号公報、４−２４９２７０号公報等に開示されている
装置は、高抵抗で導電性のフイルムを感光体に接触さ
せ、感光体との間に電圧を印加して微小間隙内での放電
を起こさせるものである。

【０００５】このように接触によって帯電させる方式の
装置は、抵抗体に被帯電体の載った電極を近づけ、その
電極に向かう電界によって放電させて電荷の付与を行う
ものである。このため、放電電界を形成するために両者
の間隙を非常に狭くしなければならず、多くの場合は接
触しているため、放電電極側への異物付着によって帯電
特性を乱してしまう。つまり、感光体上に残留するトナ
ー含有物や紙粉などの付着、又は感光体表面の摩耗によ
って、帯電特性が変化したり、不均一になってしまうと
いう欠点がある。

【０００６】一方、トナーを帯電するための装置として
は、特開昭６０−８３９７２号公報、特開昭５４−１７
０３０号公報、特開昭６２−２９１６７８、特開昭６４
−６２６７５号公報等に開示されるものがある。特開昭
６０−８３９７２号公報に開示される装置は、絶縁性の
基板上に複数の電極を並列するように積層し、これをト
ナーの薄層が形成された現像ロールに対向させ、上記電
極間に放電電圧を印加することによって、現像ロール上
のトナーを帯電するものである。

【０００７】また、特開昭５４−１７０３０号公報、特
開昭６２−２９１６７８、特開昭６４−６２６７５号公
報等に開示される装置は、図１３（ａ），（ｂ）に示す
ように、現像ロール１１１上のトナー層に電圧を印加し
たロール状の電極１１２又はブレード状の電極１１３を
接触させ、微小間隙で生じる放電によってトナーを帯電
するものである。

【０００８】しかし、このような帯電装置では、図１４
（ａ），（ｂ）に示すように、電圧が印加された抵抗体
電極をトナー層に接触させ、電極と現像ロールの間で放
電現象を発生させているため、トナーは両者間で発生す
る放電現象の中に存在しており、帯電されたトナ−は所
望の極性に揃わず、いわゆる逆極性トナ−が発生してし
まう。

【０００９】この逆極性トナーの発生機構としては、次
のような現象が考えられる。放電にともなう電離により
電子雪崩現象が発生しており、プラスイオンと電子また
はマイナスイオンという相反する極性の電荷が発生す
る。しかも、トナーは、図１４に示すように、その放電
領域に存在するためにプラスイオンと電子又はマイナス
イオンの両者ともがトナーに電荷を付与することにな
り、逆極性のトナーが発生する。

【００１０】例えば、文献「放電現象」（東京電機大学
出版、本田侃士著、６４ページ）に基づいて平行する２
つの電極間に発生している電子とプラスイオンの相対密
度を計算してみると、図１５に示すように、プラスイオ
ンは陽極（現像剤担持体）の極近傍にも存在し、トナー
の大きさ（７〜１０μｍ）において、電子の数千倍もあ
ることが示される。また、文献「最近の電子写真現像シ
ステムとトナ−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］に記載された方
法で、トナ−粒子１個１個の極性と帯電量を分布として
計測した結果によれば、逆極性トナ−は２０ｗｔ％であ
る。さらに、特開昭６０−８３９７２号公報に記載の帯
電装置においても同様の問題点がある。

【００１１】一方、放電を用いない小型のトナー帯電方
法としては、トナー層規制部材との摩擦帯電による方法
が良く知られている。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、トナーはあまり帯電されない。これに対し
て、トナーとトナー層規制部材がより接触する方法とし
て、現像ロールに弾性部材からなるブレードを接触さ
せ、現像ロール上に一成分のトナー層を形成すると同時
に、ブレードによりトナーを摩擦帯電し、トナーに電荷
を与える方法がある。

【００１２】しかし、このような装置では、すべてのト
ナーを十分に帯電することが難しく、所望の極性とは逆
に帯電した所謂逆極性トナーが存在し、その逆極性トナ
ーにより地かぶりが発生するという欠点を有する。すな
わち、ブレードでの摩擦帯電においては、トナーがブレ
ードと接触する確率が低く、特に微小トナーは摩擦帯電
されずに層形成箇所を通過してしまい、トナーが帯電さ
れないことがある。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圧力を増加することが考
えられるが、摩擦熱によりトナーのバインダー樹脂が溶
け、ブレード詰まりにより白筋が発生するという問題が
生じる。従って、トナー層規制部材を用いた摩擦による
トナー帯電方法では、信頼性を保ちつつ逆極性トナーを
なくすことができない。

【００１３】そこで、トナーに対して単極性の電荷を付
与することができる装置として、特開平１０−３９６２
４号公報に記載の技術が提案されている。この装置は、
図１６（ａ）に示すように、現像ロール１２１との対向
部で電界を生じさせる電荷付与部材１２２と、該電荷付
与部材１２２上に絶縁部材１２３を介して積層され、電
荷付与部材の電位と現像ロールの電位との中間の電位が
付与されることによって前記電界内で生じる放電の電離
領域を制限する電界制御部材１２４とを有している。さ
らに、電荷付与部材１２２の背面側には、電荷付与部材
に電位を付与する給電部材１２５を備えている。また、
図１６（ｂ）に示す装置のように、電荷付与部材１３２
上の絶縁部材１３３及び電界制御部材１３４が配置され
た領域の外側に給電部材１３５を設け、該給電部材１３
５により電荷付与部材１３２に電位を付与する方式もあ
る。

【００１４】このような装置では、電荷付与部材に放電
開始電位以上の電位を印加するとともに、電界制御部材
に現像ロールと電荷付与部材との間の電位を印加する。
そして、電荷付与部材と電界制御部材との間で高電界を
発生させて電離状態を形成し、一方、電界制御部材と現
像ロールとの間には弱電界を形成して上記電離状態の高
電界内で発生した所望の極性の電荷のみを現像ロール側
に誘導するものである。これにより、現像ロール上のト
ナーを所望の極性に帯電し、逆極性トナーの発生を防止
することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１６
（ａ），（ｂ）に示す従来の帯電装置では、次のような
問題点がある。上記帯電装置では、電荷付与部材と電界
制御部材との間で放電を発生させ、そのうちの単極性電
荷だけを電界制御部材と現像ロールとの間の電界によっ
て現像ロール上のトナーに付与しているが、火花放電を
発生させずに持続的な放電を生じるために、電荷付与部
材と電界制御部材のいずれか一方は、体積抵抗率が１０
⁵〜１０¹⁰Ωｃｍ程度の半導電性である必要がある。特
に、高電圧を印加する電荷付与部材が半導電性であるほ
うが被帯電物への火花放電は起こりにくい。このため電
荷付与部材としては、例えば、導電性粉を分散させたＳ
ｉゴムやＥＰＤＭゴムなどの半導電性を持つ抵抗体が用
いられ、体積抵抗率が上記範囲に、望ましくは１０⁶〜
１０⁸Ωｃｍ程度に設定されている。

【００１６】しかし、このような半導電性の抵抗体は、
放電時に電子やイオンが衝突することにより劣化しやす
いという問題がある。このため、帯電電位を長期間にわ
たってほぼ一定に保つことが困難である。

【００１７】また電荷付与部材又は電界制御部材の材料
として、上記のような有機物を用い、両部材の間に絶縁
部材を介在させる構成では、電荷付与部材上に絶縁部材
を接着剤により貼着する方法が一般的である。しかし、
この方法では接着剤のはみ出しによって電荷付与部材表
面が塞がれやすいという欠点がある。

【００１８】これに対して特開平１０−１１５９６９号
公報に記載の帯電装置では、図１７（ａ），（ｂ）に示
すように、絶縁基板１４５上にほぼ平行に配列した電荷
付与部材１４２と電界制御部材１４４とが設けられてお
り、電荷付与部材１４２は、導電性層１４２ａとその表
面を被覆する半導電性層１４２ｂとから構成されてい
る。このような帯電装置では、両部材をほぼ平行に配列
することによって、電荷付与部材１４２の表面が塞がれ
るのを回避できるという利点がある。しかし、この装置
では、電荷付与部材１４２と電界制御部材１４４との間
で横方向に流れる電流が多く、被帯電物を十分に帯電す
るために大きな電圧を印加して多くの電流を流さなけれ
ばならない。このため、帯電効率が悪いという問題があ
る。

【００１９】本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、電荷付与部材や電界制御
部材の劣化を防止して長期にわたり安定した帯電を行う
ことができる帯電装置を供給すること、これに加えて帯
電効率が良く、低コスト化および小型化が可能な帯電装
置を供給することである。また、この帯電装置を現像装
置内でトナーの帯電に用いる場合に、逆極性のトナーの
発生を防止して、現像時に画質劣化のない良好なトナー
像が得られる現像装置を提供することである。さらに、
上記帯電装置を画像形成装置内でトナー像の転写装置と
して用いる場合に、長期にわたり安定した画質の画像形
成を可能とする画像形成装置を提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、導電性基体上に形成さ
れた被帯電体層と近接し対向するように配置され、前記
導電性基体との間に電界を生じさせる電荷付与部材と、
該電荷付与部材と前記被帯電体層との間に配置され、
該電荷付与部材の電位と該導電性基体の電位との間の電
位が付与されて、該電荷付与部材と該導電性基体との間
で生じる放電の電離領域を該電荷付与部材付近に制限す
る電離領域制御部材とを有する帯電装置であって、前
記電荷付与部材は、絶縁性基体上に層状に形成され、
前記電離領域制御部材は、前記絶縁性基体上の前記電荷
付与部材と隣接し重ならない位置に層状に形成された絶
縁体層上に、積層して形成され、前記絶縁体層の層厚
は、前記電荷付与部材の層厚より大きくなっていること
を特徴とする帯電装置を提供する。

【００２１】このような帯電装置では、絶縁性基体上の
電荷付与部材と隣接し重ならない位置に絶縁体層を介し
て電離領域制御部材が形成され、絶縁体層の層厚は電荷
付与部材の層厚より大きく設定されているので、該絶縁
体層により電荷付与部材と電離領域制御部材との間の絶
縁性が保たれ、電荷付与部材と電離領域制御部材間の距
離を小さくしてより低い電圧で使用することが可能とな
る。

【００２２】すなわち、電荷付与部材と電離領域制御部
材との間に上記電圧を印加することで、両者間に安定し
た放電が発生する。この放電により電離が起こり、電子
なだれとなって、両者間にプラスイオンと電子又はマイ
ナスイオンが発生する。一方、電離領域制御部材と導電
性基体との間では放電を生じないような弱電界を形成
し、この電界作用によって所望の極性の電荷のみを導電
性基体上の被帯電体層に誘導する。これにより被帯電体
層をほぼ均一に帯電することが可能となる。

【００２３】請求項２に記載の発明は、導電性基体上
に形成された被帯電体層と近接し対向するように配置さ
れ、前記導電性基体との間に電界を生じさせる電荷付与
部材と、該電荷付与部材の電位と前記導電性基体の電位
との間の電位が付与されて、該電荷付与部材と前記導電
性基体との間で生じる放電の電離領域を該電荷付与部材
付近に制限する電離領域制御部材とを有する帯電装置で
あって、前記電荷付与部材は、絶縁性基体上に層状に
形成され、前記電離領域制御部材は、前記絶縁性基体
上の前記電荷付与部材と重ならない位置に独立して形成
され、前記電荷付与部材と前記電離領域制御部材との
間に絶縁性材料からなる隔離部材を有することを特徴と
する帯電装置を提供する。

【００２４】このような帯電装置では、絶縁性基体上に
電荷付与部材と電離領域制御部材とが重ならないように
形成され、これらの間に隔離部材が設けられているの
で、電荷付与部材と電離領域制御部材との間の無駄な放
電電流が遮断される。このため、消費電力に対する被帯
電体層への放電効率を向上することが可能となる。さら
に、電荷付与部材、電離領域制御部材及び隔離部材が絶
縁性基体の表面上に形成されるため、寸法誤差が生じに
くく、製造も容易である。このため、簡単な構成で、ほ
ぼ均一な放電を得ることができる。

【００２５】また、前記電荷付与部材と前記電離領域制
御部材との間の放電を安定化させるためには、請求項３
に記載したように、前記電荷付与部材と前記電離領域制
御部材とのいずれか一方又は双方が、導電性層を抵抗体
層で被覆したものであることが望ましい。抵抗体層とし
て用いられる半導電性部材は高価であり、製造コストを
引き上げてしまうという難点があるが、上記のように絶
縁性基体上の電荷付与部材と重ならない位置に絶縁体層
を介して電離領域制御部材を形成することにより、半導
電性部材の必要量を減らすことができる。

【００２６】請求項４に記載の発明は、請求項１又は請
求項３に記載の帯電装置において、前記電荷付与部材、
前記電離領域制御部材又は前記絶縁体層が無機材料で形
成されているものとする。請求項５に記載の発明は、請
求項２に記載の帯電装置において、前記電荷付与部材、
前記電離領域制御部材又は前記隔離部材が無機材料で形
成されているものとする。これにより、上記部材が放電
時の電子やイオンの衝突により劣化するのを防止するこ
とができ、長期維持性を達成することができる。

【００２７】請求項６に記載の発明は、請求項１、請求
項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の帯電装
置において、前記導電性基体は、所定幅の無端状周面
を有し、該周面が周回するように駆動されるものであ
り、前記電荷付与部材及び前記電離領域制御部材は、
前記導電性基体の周面と対向し、該周面の周回進行方向
とほぼ直角方向に長い帯状に形成され、前記電離領域
制御部材は、前記周面の全幅内の帯電される領域より広
い範囲に形成されているものとする。これにより、電荷
付与部材と電離領域制御部材との間で放電が生じる際
に、帯電装置の周囲の導電体へ電荷が流出するのを防止
することができ、被帯電体の帯電量を安定化することが
できる。

【００２８】請求項７に記載の発明は、請求項１、請求
項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の帯電装
置において、前記導電性基体は、所定幅の無端状周面
を有し、該周面が周回するように駆動されるものであ
り、前記電荷付与部材及び前記電離領域制御部材は、
前記導電性基体の周面と対向し、該周面の周回進行方向
とほぼ直角方向に長い帯状に形成され、前記電荷付与
部材が、導電性層を抵抗体層で被覆したものであり、
前記電離領域制御部材は、導電性層又は導電性層とこれ
を被覆する抵抗体層とで構成され、前記電荷付与部材
又は前記電離領域制御部材の長手方向に、前記電荷付与
部材の導電性層と前記電離領域制御部材の導電性層との
距離がほぼ一定であることを特徴とする。このような帯
電装置では、電荷付与部材の導電性層と電離領域制御部
材の導電性層との距離が長手方向にほぼ一定に保持され
るので、これらの間で発生する放電が安定化し、被帯電
体層の周回進行方向と直角方向における帯電均一性を確
保することができる。

【００２９】請求項８に記載の発明は、請求項１、請求
項３又は請求項４に記載の帯電装置において、前記導
電性基体は、所定幅の無端状周面を有し、該周面が周回
するように駆動されるものであり、前記電荷付与部
材、前記電離領域制御部材及び前記絶縁体層は、前記導
電性基体の周面と対向し、該周面の周回進行方向とほぼ
直角方向に長い帯状に形成され、前記絶縁体層の層厚
は、該絶縁体層の長手方向にほぼ一定の厚さに形成され
ているものとする。このような帯電装置では、絶縁体層
の層厚を長手方向にほぼ一定とすることにより、絶縁体
層上に積層される電離領域制御部材の高さを長手方向に
ほぼ一定にそろえることができる。このため、電荷付与
部材と電離領域制御部材との距離をほぼ一定にすること
ができ、被帯電体層の周回進行方向と直角方向における
帯電均一性を確保することができる。

【００３０】請求項９に記載の発明は、表面に静電電
位の差による潜像が形成された像担持体と対向する位置
に配置され、現像部材の周回移動する無端状周面に形成
された現像剤層からトナーを前記像担持体に転移して前
記潜像を可視化する現像装置において、前記現像部材
にトナーを供給する無端状周面を備えた現像剤搬送部材
又は前記現像部材の周面と対向して、請求項１から請求
項８までのいずれかに記載の帯電装置が配置され、前
記現像部材又は前記現像剤搬送部材上に形成されたトナ
ー層を所定の極性に帯電することを特徴とする現像装置
を提供する。

【００３１】このような現像装置では、電荷付与部材と
電離領域制御部材との間の放電により電離状態を形成
し、電離領域制御部材と現像部材又は現像剤搬送部材と
の間の電界により上記電離状態の電界内で発生した所望
の極性の電荷のみをトナー層に誘導することができる。
このため、逆極性のトナー粒子の発生が防止され、トナ
ーをほぼ均一に帯電させることができる。さらにトナー
層を形成する層形成部材に、前記帯電装置が一体として
支持される構成とすることにより、帯電装置の設置スペ
ースを節約でき、現像装置の小型化、低コスト化が可能
となる。

【００３２】請求項１０に記載の発明は、無端状の周
面に静電電位の差による潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上の潜像を、トナーの付着により可視化
する現像装置と、前記トナーの付着により形成された
トナー像を、受像体に転写する転写装置とを有する画像
形成装置において、前記転写装置は、前記像担持体に
前記受像体が当接される位置で、該像担持体と対向する
ように、請求項１から請求項８までのいずれかに記載の
帯電装置を配置したものであることを特徴とする画像形
成装置を提供する。このような画像形成装置では、転写
装置により受像体を長手方向にほぼ均一に帯電すること
ができ、これによって像担持体上のトナー像が安定して
受像体に転写される。このため、長手方向にほぼ均一な
転写画像を得ることができる。

【００３３】請求項１１に記載の発明は、請求項１０
に記載の画像形成装置において、前記帯電装置の前記電
荷付与部材であって、前記受像体搬送方向における最上
流側にあるものは、前記受像体が前記像担持体と密着す
るニップ部の上流端と対向する位置にあることを特徴と
する。このような画像形成装置では、ニップ部へ進入す
る直前の像担持体上のトナーに対して電界の作用が及ば
なくなり、ニップ部の手前でトナーが受像体に転写され
てしまうことによるトナーの飛び散りを大幅に低減する
ことができる。これにより、トナー像の転写を確実に行
うことができ、画質劣化のない良好な画像を得ることが
できる。

【００３４】請求項１２に記載の発明は、請求項１０
に記載の画像形成装置において、前記帯電装置の前記電
荷付与部材であって、前記受像体搬送方向における最下
流側にあるものは、前記受像体が前記像担持体と密着す
るニップ部の下流端と対向する位置にあることを特徴と
する。このような画像形成装置では、ニップ部の下流側
で受像体に転写されたトナーに電界の作用が及ぶのを防
止することができ、受像体上のトナーの飛び散りを低減
することができる。これにより、転写後のトナー像の画
質劣化を防止することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本願に係る発明の実施の形
態を図に基づいて説明する。図１は請求項９に記載の発
明の第１の実施形態である現像装置を示す概略構成図で
ある。図２はこの現像装置で用いられる帯電装置であっ
て、請求項１、請求項３、請求項４、請求項６、請求項
７又は請求項８に記載の発明の第１の実施形態である帯
電装置を示す概略構成図である。この帯電装置が用いら
れている現像装置２は、電子写真装置又は静電記録装置
における像担持体１にトナーを選択的に転移して、像担
持体１上の静電潜像を可視化するものであり、図１に示
すように、周面にトナーの薄層を担持しながら回転し、
像担持体１と対向する現像領域で像担持体にトナーを転
移させる現像ロール３を備えている。この現像ロール３
には電源４からバイアス電圧が印加され、像担持体との
間に電界を形成して電荷を有するトナーを像担持体に転
移させるものである。したがって、トナーは適切な電荷
を有していることが必要となり、トナーの各粒子が適切
な電荷を保持するように帯電を行なう装置として本実施
形態の帯電装置５が用いられている。

【００３６】この帯電装置５は、現像ロール３と近接・
対向するように配設されており、図２（ａ），（ｂ）に
示すように、絶縁基板１１上に形成された給電電極１２
ａとこれを被覆する半導電性部材（抵抗体層）１２ｂと
からなる電荷付与部材１２が、絶縁基板１１の長手方向
に長い帯状に設けられている。各電荷付与部材１２の間
には、絶縁基板１１上に形成された絶縁性材料からなる
スぺーサー１３を介して、給電電極１４ａとこれを被覆
する半導電性部材（抵抗体層）１４ｂとからなる電界制
御部材１４が設けられている。また、電荷付与部材１２
を構成する給電電極１２ａと、電界制御部材１４を構成
する給電電極１４ａには、直流電圧を印加する電源１
５，１６が接続されている。

【００３７】上記電荷付与部材１２と電界制御部材１４
とは絶縁基板１１上においてほぼ一定の間隔で配置され
ており、電界制御部材１４と絶縁基板１１との間に介在
されるスぺーサー１３の厚さは、電荷付与部材１２の厚
さより大きくなるように形成されている。このため、電
界制御部材１４は絶縁基板１１に対して垂直方向に、電
荷付与部材１２の位置よりも高い位置に形成されてい
る。上記スペーサー１３の厚さは、絶縁基板１１の長手
方向にほぼ一定となるように形成されており、電荷付与
部材１２を構成する給電電極１２ａと電界制御部材１４
を構成する給電電極１４ａとの距離が、絶縁基板１１の
長手方向にほぼ一定となるように調整されている。また
図２（ｂ）に示すように、帯電制御部材１４は絶縁基板
１１の長手方向において、電荷付与部材１２より広い範
囲に延長して設けられている。

【００３８】上記絶縁基板１１はセラミックからなり、
上記電荷付与部材１２はアルミ、ニッケル等の金属から
なる導電性の給電電極１２ａに、導電成分を混入したガ
ラスからなる半導電性部材１２ｂを被覆したものであ
る。これらの電荷付与部材１２ｂの厚さは３０μｍで、
現像ロール３の周方向における幅は５０μｍであり、放
電部分の全幅５ｍｍの間に１０本配置される構成となっ
ている。また、半導電性部材１２ｂの体積抵抗率は約１
０⁶Ω・ｃｍとなっている。なお、半導電性部材１２ｂ
としては、上記材料のほかアモルファスシリコンを用い
ることもできる。上記スぺーサー１３はガラスからな
り、上記電界制御部材１４は導電性の給電電極１４ａ
に、導電成分を混入したガラスからなる半導電性部材１
４ｂを被覆したものである。スぺーサー１３の厚さは５
０μｍであり、電界制御部材１４ｂの厚さは３０μｍ
で、電界制御部材１４ｂ間の間隔は１００μｍとなって
いる。このような帯電装置５は、現像ロール３の軸線方
向のほぼ全域にわたって対向し、図２（ａ）に示すよう
なほぼ均等な断面を有している。

【００３９】上記現像ロール３に印加されているバイア
ス電圧の直流成分は−４００Ｖとなっており、上記電荷
付与部材１２及び電界制御部材１４には電源１５，１６
から電圧が印加され、電荷付与部材１２の電位は電源１
５，１６により−１６００Ｖに、電界制御部材１４の電
位は電源１６により−７００Ｖに設定されている。

【００４０】このような帯電装置５では、電荷付与部材
１２と電界制御部材１４との間で持続的な放電が生じ、
これらの電極間で電子なだれが生じて、電離によるイオ
ンと電子とが発生する。一方、電界制御部材１４と現像
ロール３との間では弱電界が形成され、上記電離により
発生したイオンと電子のうち、マイナスイオンと電子と
が現像ロール３に誘導される。そして、このマイナスイ
オンと電子とが現像ロール３上に薄層となって担持され
ているトナー粒子に付着し、トナーを帯電させる。

【００４１】このように帯電装置５から現像ロール３側
に移動する電荷はマイナスのイオンと電子に限られるの
で、現像ロール上のトナー粒子はほとんどすべてがマイ
ナスに帯電され、逆極性に帯電したトナー粒子が現像ロ
ール３上にほとんど存在しない状態となる。このように
適切に帯電されたトナーは、現像領域で像担持体１に転
移される。このとき、十分な電荷を有しているので像担
持体１上の潜像に適切な量のトナーが転移し、良好な画
像が形成される。また、逆極性のトナーが背景部に転移
してかぶりを生じるようなこともない。

【００４２】上記のような帯電装置５では、電荷付与部
材１２及び電界制御部材１４を構成する材料として無機
材料を用いているが、図１６に示す従来の帯電装置のよ
うに、一般的には、半導電性部材として有機材料が用い
られる。しかし、有機材料からなる半導電性部材では、
放電時のイオンや電子の衝突により劣化し易いという欠
点があり、このため本実施形態のように無機材料を用い
ることが長期維持性を達成する上で有効である。無機材
料としては、例えばガラス、セラミック、金属なども使
用できるが、半導電性部材としてはアモルファスシリコ
ンやガラス中に導電性物質を混入したものが有効であ
る。

【００４３】その際、図１６（ａ）又は図１６（ｂ）に
示す従来の帯電装置と同様の構成で、電荷付与部材又は
電界制御部材を無機材料で形成することも考えられる。
しかし、このような構成では、特にガラス系材料を用い
た場合に、焼成後の収縮によって寸法変動が生じ、電界
制御部材の開口幅の制御が困難になるという問題があ
る。さらに、焼成時のダレのために電界制御部材の開口
幅を広く取る必要もある。

【００４４】また、図１７に示す従来の帯電装置と同様
の構成で、電荷付与部材又は電界制御部材を無機材料で
形成することも考えられる。この場合は、図１６
（ａ），（ｂ）に示す帯電装置と比べて焼成時・冷却時
の膨張、収縮を考慮しなくても位置精度を出せることか
ら製造が容易であるが、やはり焼成時のダレのために両
電極間を十分に離して設置する必要がある。このため、
両電極の間隔が離れてより高い電圧を必要とし、帯電効
率を低下させてしまうという欠点がある。

【００４５】また、上記のような半導電性材料は希少高
価であるため、帯電装置のコストを引き上げてしまう。
これは有機材料を用いた場合も同様であるが、無機材料
においては特に顕著である。

【００４６】これに対し、本実施形態の帯電装置５で
は、図２（ａ）に示すように、帯状の電荷付与部材１２
の両側に絶縁性材料からなるスぺーサー１３が配置さ
れ、このスぺーサー１３の上に電界制御部材１４が形成
されているので、最も高価な半導電性材料の必要量を減
らすことができるとともに、スぺーサーにより電荷付与
部材と電界制御部材との絶縁性が保たれるため、両電極
間の距離を小さくしてより低い電圧で使用することがで
きる。また、電荷付与部材１２及び電界制御部材１４
は、それぞれ導電性の給電電極表面を半導電性部材で被
覆した構成であるので、焼成時のダレ等による寸法変動
を最小限に抑えることができ、帯電均一性を確保するこ
とができる。また図２（ｂ）に示すように、帯電制御部
材１４は、長手方向において電荷付与部材１２より広い
範囲に延長して設けられているので、帯電装置５の長手
方向における外側へ電界が広がることがなく、電荷が帯
電装置の周囲に流出するのを防止することができる。

【００４７】図３は、請求項１、請求項３、請求項４、
請求項６、請求項７又は請求項８に記載の発明の第２の
実施形態である帯電装置を示す概略構成図である。この
帯電装置は、絶縁基板２１上に給電電極２２ａとこれを
被覆する半導電性部材２２ｂとからなる帯状の電荷付与
部材２２が設けられており、この電荷付与部材２２の両
側の絶縁基板２１上に、該電荷付与部材２２の厚さより
も厚いスペーサー２３が電荷付与部材２２に隣接して設
けられている。このスペーサー２３の表面には導電性の
電界制御部材２４が形成されている。

【００４８】上記電界制御部材２４には、アルミ、ニッ
ケルなどの金属が用いられているが、このほか導電成分
を混入した導電性ガラスなどを用いることもできる。ま
た、上記帯電装置は、現像ロールの軸線方向のほぼ全域
にわたって対向しており、図３（ａ）に示すような均等
な断面を有している。なお、この帯電装置の他の構成は
図２に示す帯電装置と同じである。

【００４９】このような帯電装置では、電荷付与部材２
２と電界制御部材２４との間で持続的な放電が生じ、こ
れらの電極間で電子なだれが生じて電離によるイオンと
電子とが発生する。一方、電界制御部材２４と現像ロー
ルとの間では弱電界が形成され、上記電離により発生し
たマイナスイオンと電子とが現像ロール３に誘導され
る。そして、このマイナスイオンと電子とが現像ロール
３上に薄層となって担持されているトナーを帯電させ
る。このような帯電装置でも、図２に示す帯電装置と同
様に、最も高価な半導電性材料の必要量を減らすことが
できるとともに、スぺーサー２３により電荷付与部材と
電界制御部材との絶縁性が保たれるため、両電極間の距
離を小さくしてより低い電圧で使用することができる。

【００５０】次に、上記実施形態の帯電装置の効果を確
認するために行った実験について説明する。まず、図２
及び図３に示す帯電装置と同様の構成で、半導電性部材
に無機材料を用いた場合と有機材料を用いた場合とで帯
電維持性を比較する実験を行った。この実験では、電界
制御部材に印加する電圧を一定とし、初期の被帯電物の
帯電量が一定となるように電荷付与部材に印加する電圧
条件を調整し、以後同一の電圧条件で被帯電物に流れる
電流が半減するまでの連続帯電時間を測定した。

【００５１】その結果、図２及び図３に示す帯電装置に
おいて、電荷付与部材、電界制御部材を構成する半導電
性部材に、有機材料として導電性粉を分散させたＥＰＤ
Ｍゴムを用いた場合は、電流が半減するまでの連続帯電
時間は２〜５時間であった。これは、放電時の電子やイ
オンが有機物に衝突し、各部材が劣化したものと考えら
れる。

【００５２】一方、電荷付与部材の半導電性部材にアモ
ルファスシリコン又は導電成分を混入した半導電性ガラ
ス、スペーサーにガラスを用い、さらに図２に示す電界
制御部材に導電性の給電部材を導電成分を混入したガラ
スで被覆した電極、図３に示す電界制御部材にアルミ、
ニッケルなどの金属又は導電成分を混入した導電性ガラ
スを用い、各部材の組み合わせを変えて上記と同様の連
続帯電を行った。その結果、電流が半減するまでの連続
帯電時間は１５時間以上であり、４０時間の帯電におい
ても半減しない条件があった。

【００５３】次に、図２に示す帯電装置と、比較のため
の図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示す帯電装置につい
て、それぞれの半導電性部材の使用量を調べた。この実
験において、図１６（ａ）に示す帯電装置は、電荷付与
部材を構成する半導電性部材の厚さを３０μｍ、長手方
向に対して直角方向の電極幅を５ｍｍとし、図１６
（ｂ）に示す帯電装置は、電荷付与部材を構成する半導
電性部材の厚さを１０μｍ、電極幅を５ｍｍとした。図
２に示す帯電装置は、電荷付与部材の厚さを３０μｍ、
幅を５０μｍとし、放電部分の全幅５ｍｍの間に１０本
配置する構成とした。このとき、それぞれの半導電性部
材の使用比率は、図１６（ａ）、図１６（ｂ）、図２に
示す帯電装置の順に３００：１００：３となり、図２に
示す帯電装置では最も高価な半導電性材料の使用量を大
幅に減少させることができた。

【００５４】次に、上記図２、図３に示す帯電装置、及
び比較のための図１６（ａ）、図１６（ｂ）、図１７に
示す帯電装置において、電荷付与部材の給電電極と電界
制御部材に導電成分を混入した導電性ガラスを、電荷付
与部材の半導電性部材に導電成分を混入した半導電性ガ
ラスを、スペーサーにガラスを用い、印加電圧に対する
アルミニウムプレートへの流れ込み電流を測定する実験
を行った。この実験では、上記５つのケースを通してス
ペーサーの厚さを５０μｍ、電界制御部材間の距離を１
００μｍとした。図４は、これらの帯電装置の電荷付与
部材への印加電圧と対向電極流入電流との関係を示すグ
ラフである。この図に示すように、図２及び図３に示す
帯電装置では、他の帯電装置と比較して帯電能力の点で
全く支障がなく、十分な帯電が可能であることが確認さ
れた。

【００５５】次に、図２又は図３に示す帯電装置を収容
した現像装置を用い、さらに現像装置を図１に示すよう
に像担持体に対向させて、１００００枚のコピー動作を
行った実験について説明する。この実験では、電荷付与
部材には−１６００Ｖの電位を、電界制御部材には−７
００Ｖの電位を印加し、１コピー動作ごとに電圧のＯＮ
／ＯＦＦを行った。電界制御部材と現像ロールとの間隔
は３ｍｍに設定した。その結果、１００００枚のコピー
動作の間、トナーの帯電量には逆極性の分布がなく、し
かも帯電量が低下することがなかった。このため、トナ
ーの帯電量の長期維持性を実現することができた。ま
た、このとき用いた帯電装置の現像ロール周方向におけ
る全幅は５ｍｍであり、装置全体を小型化することがで
きた。

【００５６】図５は、請求項２、請求項３、請求項５、
請求項６又は請求項７に記載の発明の一実施形態である
帯電装置を示す概略構成図である。この帯電装置は、絶
縁基板８１上に給電電極８２ａとこれを被覆する半導電
性部材８２ｂとからなる帯状の電荷付与部材８２が形成
されており、絶縁基板８１上の電荷付与部材８２と重な
らない位置に、給電電極８４ａとこれを被覆する半導電
性部材８４ｂとからなる帯状の電界制御部材８４が形成
されている。電荷付与部材８２と電界制御部材８４の間
には、これらの部材に隣接するように絶縁性の隔離部材
８３が形成されている。また給電電極８２ａと給電電極
８４ａには、それぞれ電圧を印加する電源８５、８６が
接続されている。

【００５７】上記電荷付与部材８２を形成する給電電極
８２ａは、ガラスに銀を混入し焼成したものであり、幅
が５０μｍとなっている。また半導電性部材８２ｂは、
ガラスにルテニウム等の金属を混入し焼成したものであ
り、幅は５０μｍ、厚さは５０μｍ、電極間の距離は１
００μｍとなっている。また電界制御部材８４を形成す
る給電電極８４ａ及び半導電性部材８４ｂもこれらと同
じ部材により構成されている。

【００５８】上記隔離部材８３は、絶縁性ガラスを焼成
したものである。ガラス焼成物の場合にはダレが生じて
実際の断面は山なりとなっている。この隔離部材８３は
樹脂等によっても形成可能であり、これにより初期の目
的は達成されるが、放電の維持性についてはガラス焼成
物が優れており、１０倍以上の耐久性を有する。ガラス
焼成物は、例えば溶剤中に分散させたガラス混合物を印
刷等の手法により帯状に形成し、その後焼成することに
よって得られる。

【００５９】この帯電装置の寸法関係は上記に限るもの
ではないが、給電電極８２ａ、８４ａ同士は火花放電を
発生させない程度に距離が離れており、かつ十分な厚み
で半導電性部材８２ｂ、８４ｂにより被覆されているこ
とが必要である。なお、電荷付与部材８２と電界制御部
材８４とは必ずしも平行な帯状電極である必要はなく、
放電できる近接関係にあればよい。

【００６０】このような帯電装置では、電荷付与部材８
２と電界制御部材８４との間で持続的な放電が生じ、こ
れらの電極間で電子なだれが生じて電離によるイオンと
電子とが発生する。一方、電界制御部材８４と現像ロー
ル（図示せず）との間では弱電界が形成され、上記電離
により発生したマイナスイオンと電子とが現像ロールに
誘導される。そして、このマイナスイオンと電子とが現
像ロール上に薄層となって担持されているトナーを帯電
させる。このような帯電装置では、隔離部材８３により
無駄な放電電流が遮断されるため、消費電力に対する現
像ロールへの放電効率がよい。さらに、すべての部材が
絶縁基板８１の表面上に接して存在するため、ガラス焼
成による溶解に起因する寸法誤差が生じにくく、かつ製
造が容易である。

【００６１】図６は、上記帯電装置とほぼ同じ構成で、
隔離部材の高さを変えた例である。図６（ａ）、図６
（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、隔離部材９３ａ、
９３ｂ、９３ｃは図の順に高さが大きくなるように形成
されている。図６（ｄ）には隔離部材を設けない例が示
されている。また図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６
（ｃ）では、隔離部材９３ａ、９３ｂ、９３ｃが電荷付
与部材９２と電界制御部材９４とに接しているが、必ず
しも接している必要はない。

【００６２】図７は、図６に示す帯電装置の電荷付与部
材への印加電圧と対向電極流入電流との関係を示すグラ
フである。対向電極流入電流は、被帯電体に変えてアル
ミプレートを置き、アルミプレートに流入する電流値を
測定した。図７に示すように、すべてのケースでほぼ同
様の電流値が得られているが、隔離部材の高さが高い図
６（ｃ）のケースでは、放電開始電圧がやや高くなって
いる。これは高い隔離部材９３ｃがダレにより電荷付与
部材と電界制御部材の端部を少し覆ったためと考えられ
る。また、前述の図４には、図６（ｄ）に示すケースの
対向電極流入電流を他の帯電装置と比較したグラフが示
されている。図４に示すように、図６（ｄ）のケースは
他のケース（例えば、図２及び図３に示す帯電装置）と
比較して印加電圧に対する放電効率は高くない。

【００６３】図８は、電荷付与部材から流れる全電流に
対する対向電極流入電流を示す図である。この図に示す
ように、対向電極流入電流は図６（ｄ）、図６（ａ）、
図６（ｂ）、図６（ｃ）の順に高くなっている。これ
は、電荷付与部材と電界制御部材との間で放電する電流
が遮られて対向電極に流入し易い部分の放電の割合が増
加したことによる考えられる。同じ対向電極流入電流で
全電流が小さい場合には、より小さい消費電力で必要な
電流が得られることになり、省エネルギー化につなが
る。図４におけるそれぞれのケースの全電流は特に図示
しないが、同じ印加電圧に対して最も全電流が少ないの
は図３のケースで、図６（ｄ）のケースの約３分の２で
あった。結局、図６（ｂ）のケースを例にとれば、印加
電圧に対する対向電極流入電流の効率は他の最も良いケ
ースに比べて３分の１程度であるが、全電流に対する効
率が５倍以上に改善されたことによって、高いエネルギ
ー効率を得ることができた。

【００６４】図９は、請求項９に記載の発明の他の実施
形態である現像装置、及びこの現像装置で用いられる帯
電部材を示す概略構成図である。この現像装置は、現像
ロール３３と対向して配置される帯電部材３５を、現像
ロール３３上にトナー層を形成するブレード状部材と兼
用したものである。上記帯電部材３５は、金属製の板バ
ネ３８と、その表面に接着される板状の弾性部材４２と
を備えており、この弾性部材３９の先端部が現像ロール
３３の表面と圧接するように支持されている。この弾性
部材３９の現像ロール３３との接触部の下流側には、板
バネ３８上に絶縁基体４１が形成されており、さらに絶
縁基体上に給電部材４２ａとこれを被覆する半導電性部
材４２ｂとからなる電荷付与部材４２が、長手方向に帯
状に形成されている。絶縁基体４１上の電荷付与部材４
２と重ならない範囲には、該電荷付与部材より厚いスペ
ーサー４３を介して電界制御部材４４が形成されてい
る。

【００６５】このような現像装置では、現像ロール３３
の回転によりトナーが帯電部材３５との圧接部を通過
し、現像ロール３３上にトナー層が形成される。このト
ナー層は、上記圧接部の下流側で電界制御部材４４との
対向位置を通過し、電荷付与部部材４２と電界制御部材
４４との間の放電により発生したイオン及び電子のう
ち、マイナスイオンと電子のみが電界制御部材４４と現
像ロール３３との間に生じる電界によりトナーに誘導さ
れる。

【００６６】このような現像装置を用いてトナーの帯電
性能を確認したところ、逆極性のトナーの発生はほとん
どなく、安定した帯電が行われることが確認された。ま
た上記現像装置では、ブレード状部材と兼用した帯電部
材３５を用いることにより、トナーの帯電部材の設置ス
ペースを大幅に節約することができ、装置全体の小型
化、低コスト化が可能である。

【００６７】図１０は、請求項１０、請求項１１又は請
求項１２に記載の発明の一実施形態である画像形成装置
を示す概略構成図である。この画像形成装置は、一様帯
電により像光を照射して表面に帯電電位の差による潜像
を形成する像担持体５１と、この像担持体５１の周囲
に、像担持体５１の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置
５２と、像担持体５１の表面に画像情報に対応する像光
を照射をする露光装置５３と、像担持体５１上に形成さ
れた潜像をトナーの付着により可視化してトナー像を形
成する現像装置５４と、像担持体５１上のトナー像を受
像体５５上に転写する転写装置５６とを備えている。

【００６８】上記帯電装置５２及び上記転写装置５６
は、図２に示す帯電装置５と同様の構成であり、像担持
体５１の表面を帯電するための装置、トナー像を受像体
５５に転写するための装置として使用するものである。
上記帯電装置５２では、電荷付与部材６２によりトナー
と同極性の電荷を像担持体５１に与え、一方、転写装置
５６では、受像体５５の背面側（トナーと反対側の面）
から、電荷付与部材６７によりトナーと逆極性の電荷を
受像体５５に与えるようになっている。また上記転写装
置５６では、受像体５５の搬送方向における最上流側の
電荷付与部材６７の縁部が、受像体５５が像担持体５１
と密着するニップ部の上流側端部と対向するように配置
されている。さらに、受像体５５の搬送方向における最
下流側の電荷付与部材６７の縁部が、ニップ部の下流側
端部と対向するように配置されている。

【００６９】上記帯電装置５２では、電荷付与部材６２
と電界制御部材６４との間の放電により発生したイオン
と電子のうち、マイナスイオンと電子が電界制御部材６
４と像担持体５１との間に形成される電界により像担持
体５１に誘導される。そしてこれらのマイナスイオンと
電子により像担持体５１が帯電される。また、上記転写
装置５６では、電荷付与部材６７と電界制御部材６９と
の間の放電により発生したイオンと電子のうち、プラス
イオンが電界制御部材６９と像担持体５１との間に形成
される電界により受像体５５側へ誘導される。そして、
このプラスイオンにより受像体５５が帯電されて像担持
体上のトナー像が受像体に転写される。

【００７０】このような画像形成装置では、帯電装置５
２及び転写装置５６の全体の厚みを薄く、かつ横幅を狭
くすることができるので、これらの装置の小型化が可能
である。また、転写装置５６では、受像体搬送方向にお
ける最上流側の電荷付与部材６７の縁部が、受像体５５
が像担持体５１と密着するニップ部の上流側端部と対向
するように配置されているので、転写ニップ部に進入す
る直前の像担持体５１上のトナーに対しては電界の作用
が及ばなくなり、転写ニップ前にトナーが受像体５５に
転写されることによるトナーの飛び散りを大幅に減少さ
せることができる。このため、画質劣化を防止してトナ
ー像の転写を確実に行うことができる。また、受像体搬
送方向における最下流側の電荷付与部材６７の縁部が、
受像体５５と像担持体５１との転写ニップ部の下流側端
部と対向するように配置されているので、トナーの飛び
散りを更にいくらか減少させることができる。

【００７１】図１１は、請求項１０、請求項１１又は請
求項１２に記載の発明の他の実施形態である画像形成装
置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、支持
ロール７８により無端移動可能に張架される転写ベルト
７７を備えており、像担持体７１上に形成されたトナー
像を、転写ベルト７７上を搬送される受像体７５上に転
写するものである。転写装置７６は転写ベルト７７を介
して像担持体７１の反対側に配置される。また、帯電装
置７２は、図１０に示す帯電装置５２に代えて、図１２
に示すようなワイヤーを張架したコロトロンを用いてい
る。なお、この画像形成装置の他の構成は図１０に示す
画像形成装置と同じである。

【００７２】上記図１０及び図１１に示す画像形成装置
を用いてプリントテストを行ったところ、転写装置５
６、７６により受像体５５、７５がほぼ均一に帯電さ
れ、受像体上にトナーの飛び散り等のない良好な画像が
得られることが確認された。また、図１０に示す画像形
成装置では、帯電装置５２により像担持体５１がほぼ一
様に帯電され、帯電不良による画質劣化がないことが確
認された。

【００７３】なお、先述した実施形態の現像装置および
画像形成装置で用いられる現像剤は、一成分系のトナー
であり、スチレン樹脂、アクリル樹脂もしくはポリエス
テル樹脂等の各種熱可塑性樹脂中に顔料や含金属アゾ染
料等の極性制御剤を分散し、粉砕、分級により３〜２０
μｍ（平均粒径７μｍ）の大きさにしたものである。ま
た、電荷制御剤が添加され、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、チタン等の粒径０．１μｍ以下の微粒子が用い
られるが、疎水性シリカがもっとも望ましい。また、ト
ナーの流動性助剤が外添されている。なお、上記実施形
態の画像形成装置で用いられる像担持体としては、セレ
ン系感光体や有機感光体が用いられ、感光体と現像ロー
ルとは接触しても良いし、あるいは１００μｍ〜４００
μｍ程度の間隙をおいて対向させてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本願に係る発明の
帯電装置では、製造上容易に、電荷付与部材、電離領域
制御部材などの位置精度を制御することができ、均一な
放電を低消費電力で効率よく発生させ、安定した帯電を
行うことができる。また、帯電装置内で最もコストのか
かる半導電性材料の使用量を大幅に減少させることがで
きる。さらに、電荷付与部材、電離領域制御部材、絶縁
体層、隔離部材などを無機材料で形成することにより、
長期に渡って安定した帯電特性を有する小型の帯電装置
を実現することができる。上記帯電装置をトナーの帯電
に利用した現像装置では、逆極性のトナーの発生を防止
して信頼性の高い装置を実現できるとともに、装置の小
型化が可能である。さらに上記帯電装置を転写装置に利
用した画像形成装置では、転写装置を大幅に小型化でき
るとともに、転写時のトナーの飛び散りを防止して高品
質な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項９に記載の発明の一実施形態である現像
装置を示す概略構成図である。

【図２】図１に示す現像装置に用いられる帯電装置であ
って、請求項１、請求項３、請求項４、請求項６、請求
項７又は請求項８に記載の発明の第１の実施形態である
帯電装置を示す概略構成図である。

【図３】請求項１、請求項３、請求項４、請求項６、請
求項７又は請求項８に記載の発明の第２の実施形態であ
る帯電装置を示す概略構成図である。

【図４】図２及び図３に示す帯電装置と比較例の帯電装
置を用いて行なった実験の結果を示す図であって、電荷
付与部材に印加する電圧とプレートへの流入電流との関
係を示す図である。

【図５】請求項２、請求項３、請求項５、請求項６又は
請求項７に記載の発明の一実施形態である帯電装置を示
す概略構成図である。

【図６】図５に示す帯電装置において、隔離部材の高さ
を変えた例を示す概略構成図である。

【図７】図６に示す帯電装置を用いて行なった実験の結
果を示す図であって、電荷付与部材に印加する電圧とプ
レートへの流入電流との関係を示す図である。

【図８】図６に示す帯電装置を用いて行なった実験の結
果を示す図であって、電荷付与部材から流れる全電流と
プレートへの流入電流との関係を示す図である。

【図９】請求項１、請求項３、請求項４、請求項６、請
求項７又は請求項８に記載の発明の第３の実施形態であ
る帯電装置が用いられる現像装置を示す概略構成図であ
る。

【図１０】請求項１０、請求項１１又は請求項１２に記
載の発明の第１の実施形態である画像形成装置を示す概
略構成図である。

【図１１】請求項１０、請求項１１又は請求項１２に記
載の発明の第２の実施形態である画像形成装置を示す概
略構成図である。

【図１２】従来から知られているコロナ放電装置を示す
概略構成図である。

【図１３】従来から知られている、トナーの帯電機能を
有する現像装置の例を示す概略構成図である。

【図１４】図１３に示す現像装置で用いられる帯電装置
の問題点を説明する概略図である。

【図１５】図１３に示す現像装置で用いられる帯電装置
における電荷付与部材と現像剤担持体との間の電荷密度
を示す図である。

【図１６】従来から知られている、電荷付与部材と電界
制御部材とを用いた帯電装置の例を示す概略構成図であ
る。

【図１７】従来から知られている、電荷付与部材と電界
制御部材とを用いた帯電装置の他の例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１像担持体２現像装置３現像ロール４電源５帯電装置１１，２１絶縁基板１２，２２電荷付与部材１３，２３スぺーサー１４，２４電界制御部材１５，１６，２５，２６電源３１像担持体３３現像ロール３５帯電部材３８板バネ３９弾性部材４１絶縁基体４２電荷付与部材４３スぺーサー４４電界制御部材５１，７１像担持体５２，７２帯電装置５３，７３露光装置５４，７４現像装置５５，７５受像体５６，７６転写装置６２，６７電荷付与部材６４，６９電界制御部材７７転写ベルト７８支持ロール８１絶縁基板８２、９２電荷付与部材８３隔離部材８４、９４電界制御部材８５、８６電源９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９３ｄ隔離部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林和廣神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者高山康夫神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に形成された被帯電体層
と近接し対向するように配置され、前記導電性基体との
間に電界を生じさせる電荷付与部材と、該電荷付与部材と前記被帯電体層との間に配置され、該
電荷付与部材の電位と該導電性基体の電位との間の電位
が付与されて、該電荷付与部材と該導電性基体との間で
生じる放電の電離領域を該電荷付与部材付近に制限する
電離領域制御部材とを有する帯電装置であって、前記電荷付与部材は、絶縁性基体上に層状に形成され、前記電離領域制御部材は、前記絶縁性基体上の前記電荷
付与部材と隣接し重ならない位置に層状に形成された絶
縁体層上に、積層して形成され、前記絶縁体層の層厚は、前記電荷付与部材の層厚より大
きくなっていることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】導電性基体上に形成された被帯電体層
と近接し対向するように配置され、前記導電性基体との
間に電界を生じさせる電荷付与部材と、該電荷付与部材の電位と前記導電性基体の電位との間の
電位が付与されて、該電荷付与部材と前記導電性基体と
の間で生じる放電の電離領域を該電荷付与部材付近に制
限する電離領域制御部材とを有する帯電装置であって、前記電荷付与部材は、絶縁性基体上に層状に形成され、前記電離領域制御部材は、前記絶縁性基体上の前記電荷
付与部材と重ならない位置に独立して形成され、前記電荷付与部材と前記電離領域制御部材との間に絶縁
性材料からなる隔離部材を有することを特徴とする帯電
装置。
【請求項３】前記電荷付与部材と前記電離領域制御
部材とのいずれか一方又は双方が、導電性層を抵抗体層
で被覆したものであることを特徴とする請求項１又は請
求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】前記電荷付与部材、前記電離領域制御
部材又は前記絶縁体層が無機材料で形成されていること
を特徴とする請求項１又は請求項３に記載の帯電装置。
【請求項５】前記電荷付与部材、前記電離領域制御
部材又は前記隔離部材が無機材料で形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
【請求項６】前記導電性基体は、所定幅の無端状
周面を有し、該周面が周回するように駆動されるもので
あり、前記電荷付与部材及び前記電離領域制御部材は、前記導
電性基体の周面と対向し、該周面の周回進行方向とほぼ
直角方向に長い帯状に形成され、前記電離領域制御部材は、前記周面の全幅内の帯電され
る領域より広い範囲に形成されていることを特徴とする
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５
に記載の帯電装置。
【請求項７】前記導電性基体は、所定幅の無端状
周面を有し、該周面が周回するように駆動されるもので
あり、前記電荷付与部材及び前記電離領域制御部材は、前記導
電性基体の周面と対向し、該周面の周回進行方向とほぼ
直角方向に長い帯状に形成され、前記電荷付与部材が、導電性層を抵抗体層で被覆したも
のであり、前記電離領域制御部材は、導電性層又は導電性層とこれ
を被覆する抵抗体層とで構成され、前記電荷付与部材又は前記電離領域制御部材の長手方向
に、前記電荷付与部材の導電性層と前記電離領域制御部
材の導電性層との距離がほぼ一定であることを特徴とす
る請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項
５に記載の帯電装置。
【請求項８】前記導電性基体は、所定幅の無端状周
面を有し、該周面が周回するように駆動されるものであ
り、前記電荷付与部材、前記電離領域制御部材及び前記絶縁
体層は、前記導電性基体の周面と対向し、該周面の周回
進行方向とほぼ直角方向に長い帯状に形成され、前記絶縁体層の層厚は、該絶縁体層の長手方向にほぼ一
定の厚さに形成されていることを特徴とする請求項１、
請求項３又は請求項４に記載の帯電装置。
【請求項９】表面に静電電位の差による潜像が形成
された像担持体と対向する位置に配置され、現像部材の
周回移動する無端状周面に形成された現像剤層からトナ
ーを前記像担持体に転移して前記潜像を可視化する現像
装置において、前記現像部材にトナーを供給する無端状周面を備えた現
像剤搬送部材又は前記現像部材の周面と対向して、請求
項１から請求項８までのいずれかに記載の帯電装置が配
置され、前記現像部材又は前記現像剤搬送部材上に形成されたト
ナー層を所定の極性に帯電することを特徴とする現像装
置。
【請求項１０】無端状の周面に静電電位の差による
潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上の潜像を、トナーの付着により可視化す
る現像装置と、前記トナーの付着により形成されたトナー像を、受像体
に転写する転写装置とを有する画像形成装置において、前記転写装置は、前記像担持体に前記受像体が当接され
る位置で、該像担持体と対向するように、請求項１から
請求項８までのいずれかに記載の帯電装置を配置したも
のであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の画像形成装置に
おいて、前記帯電装置の前記電荷付与部材であって、前記受像体
搬送方向における最上流側にあるものは、前記受像体が
前記像担持体と密着するニップ部の上流端と対向する位
置にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】請求項１０に記載の画像形成装置に
おいて、前記帯電装置の前記電荷付与部材であって、前記受像体
搬送方向における最下流側にあるものは、前記受像体が
前記像担持体と密着するニップ部の下流端と対向する位
置にあることを特徴とする画像形成装置。