JP2002108072A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像形成装置のより一層小型化を図り、また部
品点数をより一層削減してより一層シンプルで安価な構
成にしかつ静電潜像の書込をより安定して行う。 【解決手段】書込装置３の書込電極３ｂは柔らかい弾性
を有しかつヘアピンカーブ状に２つ折りに湾曲された可
撓性の基材３ａに支持されているとともに、潜像担持体
２に接触されている。潜像担持体一様電荷制御装置７に
よって一様電荷状態にされた潜像担持体２上に書込電極
３ｂによる帯電または除電により潜像担持体２に静電潜
像が書き込まれる。この静電潜像は現像装置４で現像さ
れてその現像剤像が転写装置６によって紙等の転写材５
に転写される。書込電極３ｂを支持する基材３ａが柔ら
かい弾性を有する可撓性の基材であるので、書込電極３
ｂが潜像担持体２に対して安定して接触または近接す
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、書込装置の書込電
極により潜像担持体上に静電潜像を形成することで画像
を形成する画像形成装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電複写機やプリンタ等の画像形
成装置においては、一般的に帯電装置により感光体の表
面を一様帯電し、この一様帯電された感光体の表面にレ
ーザ光あるいはＬＥＤランプ光等の露光装置の光を露光
することにより、感光体の表面に静電潜像を書き込むよ
うになっている。そして、感光体の表面の静電潜像を現
像装置で現像して感光体の表面に現像剤像を形成し、こ
の現像剤像を転写装置によって紙等の転写材に転写し
て、画像を形成している。このような従来の一般的な画
像形成装置では、静電潜像の書込装置である露光装置が
レーザ光発生装置あるいはＬＥＤランプ光発生装置等に
よって構成されているため、画像形成装置が大型でかつ
複雑な構成となっている。

【０００３】そこで、静電潜像の書込装置として、レー
ザ光やＬＥＤランプ光を用いずに電極により潜像担持体
の表面に静電潜像を書き込む画像形成装置が特公昭６３
−４５０１４号公報において提案されている。この公告
公報に開示されている画像形成装置は多数の針電極を有
するマルチスタイラスを備えており、潜像担持体の表面
の無機ガラス層にマルチスタイラスの針電極を単に接触
させている。そして、画像情報の入力信号によりマルチ
スタイラスの対応する針電極に電圧が加えられると、こ
の針電極によって潜像担持体に静電潜像が形成されるよ
うになっている。この公告公報の画像形成装置によれ
ば、書込装置として従来のような露光装置を用いていな
いので、その分、画像形成装置が小型でかつ比較的シン
プルな構成となっている。

【０００４】また、コロナ放電器により発生させたイオ
ンを、絶縁性基板の先端部に設け潜像担持体に非接触の
イオン制御電極により制御することにより、潜像担持体
に静電潜像を書き込む画像形成装置が特開平０６−１６
６２０６号公報において提案されている。この公開公報
の画像形成装置によっても、書込装置として露光装置を
用いないので、画像形成装置が小型でかつ比較的シンプ
ルな構成となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
公告公報の画像形成装置においては、マルチスタイラス
の多数の針電極を潜像担持体の表面の無機ガラス層に単
に接触させているだけであるので、多数の針電極を潜像
担持体の表面の無機ガラス層に安定して接触させること
が難しい。このため、潜像担持体の表面を安定して帯電
させることは難しく、良好な画像を得ることが難しいと
いう問題がある。

【０００６】また、多数の針電極の接触による潜像担持
体の表面の損傷を防止するために無機ガラス層を潜像担
持体の表面に設けることが余儀なくされ、潜像担持体の
構成がその分複雑になる。しかも、無機ガラス層は物理
吸着水特性がきわめてよいことから、無機ガラスの表面
に水分がよく吸着し、この吸着した水分によりガラス表
面の電気伝導率が高められて潜像担持体の帯電電荷が漏
洩してしまうため、水分が吸着した潜像担持体の表面を
乾燥させて物理吸着水の影響を防止する手段を設ける必
要がある。このため、装置が更に大型になるばかりでな
く、部品点数が増えて構成が更に複雑になりかつコスト
が高いものとなってしまうという問題がある。

【０００７】更に、多数の針電極から放電されるため、
オゾン（Ｏ₃）が発生する可能性が大きいという問題も
ある。このオゾンにより、装置内の部品に錆を発生させ
るばかりでなく、ＮＯ_xと反応して発生する硝酸（ＨＮ
Ｏ₃）により樹脂部品を溶融させるおそれが考えられ
る。しかも、オゾンによって異臭が発生するおそれがあ
る。このため、オゾンを装置内から排出させなければな
らないが、そのためにダクトおよびオゾンフィルタを設
けて排気系を十分にする必要があり、装置が大型になる
ばかりでなく、部品点数が増えて構成がより複雑になり
かつコストが高いものとなってしまう。

【０００８】また、前述の公開公報の画像形成装置にお
いては、イオン制御電極がコロナ放電器で発生したイオ
ンを制御するものであって、潜像担持体に直接電荷を注
入させるものではないので、画像形成装置が大型になら
ざるを得ないばかりでなく、構成がきわめて複雑になる
という問題がある。しかも、イオンによる帯電のため、
潜像担持体により安定して静電潜像を書き込むことは難
しい。更に、イオンを発生させるため、基本的にオゾン
が発生するため、前述の公告公報の画像形成装置と同じ
ような問題が生じる。

【０００９】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、より一層小型化を図ると
ともに、部品点数をより一層削減してより一層シンプル
で安価な構成にしながら、しかも静電潜像の書込をより
安定して行うことのできる画像形成装置を提供すること
である。本発明の他の目的は、オゾンの発生をより一層
抑制することのできる画像形成装置を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明は、静電潜像が形成される潜像担持
体と、前記潜像担持体に前記静電潜像を書き込む書込装
置と、前記潜像担持体上の前記静電潜像を現像する現像
装置と少なくとも備え、前記書込装置によって前記潜像
担持体に書き込まれた前記静電潜像を前記現像装置で現
像することにより画像を形成する画像形成装置におい
て、前記書込装置が、前記潜像担持体に前記静電潜像を
書き込む書込電極とこの書込電極を支持しかつヘアピン
カーブ状に２つ折りに湾曲された可撓性の基材とを有す
ることを特徴としている。

【００１１】また、請求項２の発明は、前記基材に、複
数の前記書込電極の電極パターンが形成されていること
を特徴としている。更に、請求項３の発明は、ヘアピン
カーブ状に２つ折りに湾曲された可撓性の基材の両端部
の間にシールド部材が介在されていることを特徴として
いる。更に、請求項４の発明は、２枚の前記書込電極が
前記潜像担持体の回転方向にオフセットされかつ重ねら
れて設けられていることを特徴としてる。

【００１２】

【作用】このように構成された本発明の画像形成装置に
おいては、書込電極がヘアピンカーブ状に２つ折りに湾
曲された可撓性の基材に支持されていることから、書込
電極の潜像担持体に対する位置が柔軟にかつ安定して設
定されるようになる。したがって、書込電極と潜像担持
体との間の電荷注入または放電が安定かつ確実に行われ
る。これにより、潜像担持体に対する書込電極による帯
電または除電がより安定して高精度に行われるので、静
電潜像の書込がより安定して行われるようになり、良好
な画像が確実にかつ高精度に得られるようになる。

【００１３】また、可撓性の基材により、書込電極が小
さい押圧力で潜像担持体に接触可能となるかあるいは潜
像担持体により確実に近接可能となるので、書込電極と
潜像担持体との間の空間的なギャップがきわめて小さく
なる。これにより、この空間的なギャップの空気が不要
にイオン化される機会が減少するので、オゾンの発生が
より一層抑制されるようになるとともに、低電位で静電
潜像が形成可能となる。しかも、書込電極による潜像担
持体の損傷が防止され、潜像担持体の耐久性が向上す
る。更に、書込装置として書込電極が用いられているの
で、従来のような大型のレーザ光発生装置やＬＥＤラン
プ光発生装置等が不要となる。これにより、装置がより
一層小型化されるとともに、部品点数がより一層削減さ
れて一層シンプルで安価な画像形成装置が得られる。

【００１４】特に、請求項３の発明においては、可撓性
の基材の両端部にシールド部材が介在されているので、
これらの両端部間のクロストークを防止される。また。
請求項４の発明においては、２枚の書込電極が副走査方
向にオフセットして重ねられて設けられているので、書
込電極による帯電または除電が更に安定してかつより確
実に行われるようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る画像
形成装置の実施の形態の基本構成を模式的に示す図であ
る。図１に示すように、本発明に係る画像形成装置１
は、静電潜像が形成される潜像担持体２と、潜像担持体
２に接触してこの潜像担持体２に静電潜像を書き込む書
込装置３と、潜像担持体２上の静電潜像を現像剤担持体
（現像ローラ）４ａに担持・搬送された現像剤で現像す
る現像装置４と、この現像装置４で現像された潜像担持
体２上の現像剤像を紙等の転写材５に転写する転写装置
６と、転写後の潜像担持体２上に残っている電荷を除電
するかまたは転写後の潜像担持体２を帯電するかして潜
像担持体２上を一様電荷状態にする潜像担持体一様電荷
制御装置７とを少なくとも備えている。以下の説明にお
いては、潜像担持体２はすべて接地されているものとし
て説明するが、これは説明の便宜上であって、本発明は
潜像担持体２が接地されることに限定されるものではな
い。

【００１６】書込装置３は、ＦＰＣ、ＰＥＴフィルム、
フレキシブルＰＣＢ等の絶縁性が高くかつ比較的柔らか
く弾性のある可撓性の基材３ａと、基材３ａに支持され
かつこの基材３ａの撓みによる弱い弾性復元力で潜像担
持体２上に軽く押圧されて接触して静電潜像を書き込む
書込電極３ｂとを備えている。このように構成された画
像形成装置１においては、潜像担持体一様電荷制御装置
７で潜像担持体２上を一様電荷状態にした後、潜像担持
体２に接触している書込装置３により、静電潜像が一様
電荷状態の潜像担持体２上に書き込まれる。そして、潜
像担持体２上の静電潜像が現像装置４の現像剤で現像さ
れ、その現像剤像が転写装置６で転写材５に転写され
る。なお、本発明においては、潜像担持体２上の電荷を
除電して潜像担持体２上に（＋）および（−）のいずれ
の電荷も一様にない状態も一様電荷状態であるとする。

【００１７】図２は、本発明の画像形成装置１における
画像形成の基本プロセスを示す図である。本発明の画像
形成装置１における画像形成の基本プロセスとして、
(1) 一様除電−接触帯電書込−正規現像、(2) 一様除電
−接触帯電書込−反転現像、(3) 一様帯電−接触除電書
込−正規現像、および(4) 一様除電−接触除電書込−反
転現像の４つの画像形成プロセスがある。以下、これら
の画像形成プロセスについて説明する。

【００１８】(1) 一様除電−接触帯電書込−正規現像 この画像形成プロセスの一例として、図２（ａ）に示す
プロセスがある。図２（ａ）に示すように、この画像形
成プロセスは潜像担持体２として感光体２ａが用いられ
ているとともに、潜像担持体一様電荷制御装置７として
除電ランプ７ａが用いられている。また、書込装置３の
書込電極３ｂは感光体２ａに接触して感光体２ａの画像
部を（＋）帯電することでこの感光体２ａに静電潜像を
書き込むようになっている。更に、現像装置４の現像ロ
ーラ４ａには、従来と同様に例えば（−）の直流に交流
が重畳されたバイアス電圧が印加されていて、現像ロー
ラ４ａは（−）に帯電された現像剤８を感光体２ａの方
へ搬送するようになっている。なお、現像ローラ４ａに
は（−）の直流のみのバイアス電圧を印加することもで
きる。

【００１９】この例の画像形成プロセスにおいては、除
電ランプ７ａにより感光体２ａの表面の電荷が除電され
て感光体２ａ上が、電荷が取り除かれた０Ｖに近い一様
電荷状態にされた後、書込装置３の書込電極３ｂにより
感光体２ａ上の画像部が（＋）帯電されてこの感光体２
ａ上に静電潜像が書き込まれる。そして、現像装置４の
現像ローラ４ａによって搬送される（−）帯電された現
像剤８が感光体２ａの（＋）帯電された画像部に付着し
て静電潜像が正規現像される。

【００２０】この画像形成プロセスの他の例として、図
２（ｂ）に示すプロセスがある。図２（ｂ）に示すよう
に、この画像形成プロセスは潜像担持体２として誘電体
２ｂが用いられているとともに、潜像担持体一様電荷制
御装置７として除電ローラ７ｂが用いられている。現像
装置４の現像ローラ４ａには、従来と同様に例えば
（−）の直流のバイアス電圧が印加される。なお、現像
ローラ４ａには（−）の直流に交流が重畳されたバイア
ス電圧を印加することもできる。また、除電ローラ７ｂ
には、交流のバイアス電圧が印加される。この例の画像
形成プロセスの他の構成は、前述の図２（ａ）に示す例
と同じである。この例の画像形成プロセスにおいては、
除電ローラ７ｂが誘電体２ｂに接触されており、この除
電ローラ７ｂにより誘電体２ｂの電荷が除電されて誘電
体２ｂ上が、電荷が取り除かれた０Ｖに近い一様電荷状
態にされる。その後の画像形成動作は、感光体２ａが誘
電体２ｂに変わるだけで前述の図２（ａ）に示す例と同
じである。

【００２１】(2) 一様除電−接触帯電書込−反転現像 この画像形成プロセスの一例として、図２（ｃ）に示す
プロセスがある。図２（ｃ）に示すように、この画像形
成プロセスは、図２（ａ）に示す例と同様に、潜像担持
体２として感光体２ａが用いられているとともに、潜像
担持体一様電荷制御装置７として除電ランプ７ａが用い
られている。また、書込装置３の書込電極３ｂは感光体
２ａに接触して感光体２ａの非画像部を（−）帯電する
ようになっている。この例の画像形成プロセスの他の構
成は、前述の図２（ａ）に示す例と同じである。

【００２２】この例の画像形成プロセスにおいては、除
電ランプ７ａにより感光体２ａの電荷が除電されて感光
体２ａ上が、電荷が取り除かれた０Ｖに近い一様電荷状
態にされた後、書込装置３の書込電極３ｂにより感光体
２ａ上の非画像部が（−）帯電されてこの感光体２ａ上
に静電潜像が書き込まれる。そして、現像装置４の現像
ローラ４ａによって搬送される（−）帯電された現像剤
８が感光体２ａ上の（−）帯電されない０Ｖに近い画像
部に付着して静電潜像が反転現像される。

【００２３】この画像形成プロセスの他の例として、図
２（ｄ）に示すプロセスがある。図２（ｄ）に示すよう
に、この画像形成プロセスは、図２（ｂ）に示す例と同
様に潜像担持体２として誘電体２ｂが用いられていると
ともに、潜像担持体一様電荷制御装置７として除電ロー
ラ７ｂが用いられている。また、書込装置３の書込電極
３ｂは誘電体２ｂに接触してこの誘電体２ｂの非画像部
を（−）帯電するようになっている。この例の画像形成
プロセスの他の構成は、前述の図２（ｂ）に示す例と同
じである。この例の画像形成プロセスにおいては、除電
ローラ７ｂが誘電体２ｂに接触されており、この除電ロ
ーラ７ｂにより誘電体２ｂの電荷が除電されて誘電体２
ｂ上が、電荷が取り除かれた０Ｖに近い一様電荷状態に
される。その後の画像形成動作は、感光体２ａが誘電体
２ｂに変わるだけで前述の図２（ｃ）に示す例と同じで
ある。

【００２４】(3) 一様帯電−接触除電書込−正規現像 この画像形成プロセスの一例として、図２（ｅ）に示す
プロセスがある。図２（ｅ）に示すように、この画像形
成プロセスは潜像担持体２として感光体２ａが用いられ
ているとともに、潜像担持体一様電荷制御装置７として
帯電ローラ７ｃが用いられている。この帯電ローラ７ｃ
には（＋）の直流に交流が重畳されたバイアス電圧が印
加されていて、帯電ローラ７ｃは感光体２ａ上を（＋）
に一様帯電するようになっている。なお、帯電ローラ７
ｃには（＋）の直流のみのバイアス電圧を印加すること
もできる。また、書込装置３の書込電極３ｂは感光体２
ａに接触して感光体２ａの非画像部の（＋）電荷を除電
するようになっている。この例の画像形成プロセスの他
の構成は図２（ａ）に示す例と同じである。

【００２５】この例の画像形成プロセスにおいては、帯
電ローラ７ｃが感光体２ａに接触され、この帯電ローラ
７ｃにより感光体２ａ上が（＋）帯電されて所定電圧の
一様電荷状態にされた後、書込装置３の書込電極３ｂに
より感光体２ａ上の非画像部の（＋）電荷が除電されて
この感光体２ａ上に静電潜像が書き込まれる。そして、
現像装置４の現像ローラ４ａによって搬送される（−）
帯電された現像剤８が感光体２ａの（＋）帯電された画
像部に付着して静電潜像が正規現像される。

【００２６】この画像形成プロセスの他の例として、図
２（ｆ）に示すプロセスがある。図２（ｆ）に示すよう
に、この画像形成プロセスは潜像担持体２として誘電体
２ｂが用いられているとともに、潜像担持体一様電荷制
御装置７として帯電用コロナ放電器７ｄが用いられてい
る。図示しないが、この帯電用コロナ放電器７ｄには、
従来と同様に（−）の直流のバイアス電圧または（−）
の直流に交流を重畳されたバイアス電圧が印加される。
また、書込装置３の書込電極３ｂは誘電体２ｂに接触し
て誘電体２ｂの非画像部の（−）電荷を除電するように
なっている。更に、現像ローラ４ａには（＋）の直流の
バイアス電圧が印加されていて、現像ローラ４ａは
（＋）に帯電された現像剤８を誘電体２ｂの方へ搬送す
るようになっている。なお、現像ローラ４ａには（＋）
の直流と交流とを重畳したバイアス電圧を印加すること
もできる。この例の画像形成プロセスの他の構成は、前
述の図２（ｂ）に示す例と同じである。

【００２７】この例の画像形成プロセスにおいては、帯
電用コロナ放電器７ｄにより誘電体２ｂ上が（−）帯電
されて所定電圧の一様電荷状態にされた後、書込装置３
の書込電極３ｂにより感光体２ａ上の非画像部の（−）
電荷が除電されてこの誘電体２ｂ上に静電潜像が書き込
まれる。そして、現像装置４の現像ローラ４ａによって
搬送される（＋）帯電された現像剤８が誘電体２ｂの
（−）帯電された画像部に付着して静電潜像が正規現像
される。

【００２８】(4) 一様帯電−接触除電書込−反転現像 この画像形成プロセスの一例として、図２（ｇ）に示す
プロセスがある。図２（ｇ）に示すように、この画像形
成プロセスは潜像担持体２として感光体２ａが用いられ
ているとともに、潜像担持体一様電荷制御装置７として
帯電ローラ７ｃが用いられている。この帯電ローラ７ｃ
には（−）の直流に交流が重畳されたバイアス電圧が印
加されていて、帯電ローラ７ｃは感光体２ａ上を（−）
に一様帯電するようになっている。なお、帯電ローラ７
ｃには（−）の直流のみのバイアス電圧を印加すること
もできる。また、書込装置３の書込電極３ｂは感光体２
ａに接触してこの感光体２ａの画像部の（−）電荷を除
電するようになっている。この例の画像形成プロセスの
他の構成は図２（ａ）に示す例と同じである。

【００２９】この例の画像形成プロセスにおいては、帯
電ローラ７ｃが感光体２ａに接触され、この帯電ローラ
７ｃにより感光体２ａ上が（−）帯電されて所定電圧の
一様電荷状態にされた後、書込装置３の書込電極３ｂに
より感光体２ａ上の画像部の（−）電荷が除電されてこ
の感光体２ａ上に静電潜像が書き込まれる。そして、現
像装置４の現像ローラ４ａによって搬送される（−）帯
電された現像剤８が感光体２ａの（−）帯電されない画
像部に付着して静電潜像が反転現像される。

【００３０】この画像形成プロセスの他の例として、図
２（ｈ）に示すプロセスがある。図２（ｈ）に示すよう
に、この画像形成プロセスは潜像担持体２として誘電体
２ｂが用いられているとともに、潜像担持体一様電荷制
御装置７として帯電用コロナ放電器７ｄが用いられてい
る。図示しないが、この帯電用コロナ放電器７ｄには、
従来と同様に（＋）の直流のバイアス電圧または（＋）
の直流に交流を重畳されたバイアス電圧が印加される。
この例の画像形成プロセスの他の構成は、前述の図２
（ｆ）に示す例と同じである。

【００３１】この例の画像形成プロセスにおいては、帯
電用コロナ放電器７ｄにより誘電体２ｂ上が（＋）帯電
されて所定電圧の一様電荷状態にされた後、書込装置３
の書込電極３ｂにより感光体２ａ上の画像部の（＋）電
荷が除電されてこの誘電体２ｂ上に静電潜像が書き込ま
れる。そして、現像装置４の現像ローラ４ａによって搬
送される（＋）帯電された現像剤８が誘電体２ｂの
（＋）帯電されない画像部に付着して静電潜像が反転現
像される。

【００３２】図３は、書込装置３の書込電極３ｂの帯電
または除電による静電潜像の書込の原理を説明し、
（ａ）は書込電極３ｂと潜像担持体２との接触部の拡大
図、（ｂ）はこの接触部の電気的等価回路図、（ｃ）な
いし（ｆ）は各パラメータと潜像担持体２の表面電位と
の関係を示す図である。図３（ａ）に示すように潜像担
持体２は、アルミニウム等の導電性材料からなり、接地
されている基材２ｃと、この基材２ｃの外周に形成され
た絶縁性を有する帯電体層２ｄとからなっている。書込
装置３のＦＰＣ等からなる基材３ａに支持されている書
込電極３ｂが前述のように帯電体層２ｄに所定の小さい
押圧力で接触しているとともに、潜像担持体２が所定の
速度ｖで移動（回転）している。この小さな押圧力は、
幅３００ｍｍで押圧力１０Ｎ以下、すなわち線圧０.０
３Ｎ／ｍｍ以下が書込電極３ｂと潜像担持体２との接触
または書込電極３ｂの潜像担持体２への近接（書込電極
３ｂと潜像担持体２との間の空隙）を安定化し、電荷注
入または放電を安定化する上で好ましく、摩耗の観点か
ら接触を安定の保つ状態を維持しつつ極力線圧を下げる
ことが望ましい。

【００３３】書込電極３ｂには、所定の高電圧Ｖ₀また
は所定の低電圧Ｖ₁が基材３ａを介して選択的に切り替
えられて印加されるようになっている（前述のように±
の電荷があるため、高電圧は絶対値が高い電圧をいい、
また、低電圧は高電圧と同じ極性として絶対値が低い電
圧または０Ｖをいう。本明細書における本発明の説明で
は、この低電圧はすべて接地電圧であるとしているの
で、以下の説明では、高電圧Ｖ₀を所定電圧Ｖ₀といい、
低電圧Ｖ₁を接地電圧Ｖ₁という。接地電圧Ｖ₁は０Ｖで
あることは言うまでもない。）。

【００３４】すなわち、書込電極３ｂと潜像担持体２と
の接触部（ニップ部）において、図３（ｂ）に示す電気
的な等価回路が構成されている。図３（ｂ）において、
Ｒは書込電極３ｂの抵抗を示し、Ｃは潜像担持体２の容
量を示している。書込電極３ｂの抵抗Ｒは、Ａ側の
（−）の所定電圧Ｖ₀またはＢ側の接地電圧Ｖ₁に選択的
に切換接続されるようになっている。

【００３５】等価回路において、書込電極３ｂをＡ側に
接続してこの書込電極３ｂに（−）の所定電圧Ｖ₀を印
加したときの書込電極３ｂの抵抗Ｒと潜像担持体２の表
面電位との関係は、図３（ｃ）に実線で示すように書込
電極３ｂの抵抗Ｒが小さい領域では潜像担持体２の表面
電位が一定の所定電圧Ｖ₀となり、書込電極３ｂの抵抗
Ｒが所定値より大きい領域であると、潜像担持体２の表
面電位の絶対値が低下する。一方、書込電極３ｂをＢ側
に接続してこの書込電極３ｂを接地したときの書込電極
３ｂの抵抗Ｒと潜像担持体２の表面電位との関係は、図
３（ｃ）に点線で示すように書込電極３ｂの抵抗Ｒが小
さい領域では潜像担持体２の表面電位が一定のほぼ接地
電圧Ｖ₁となり、書込電極３ｂの抵抗Ｒが所定値より大
きい領域であると、潜像担持体２の表面電位の絶対値が
上昇する。

【００３６】そして、書込電極３ｂの抵抗Ｒが小さく潜
像担持体２の表面電位が一定の所定電圧Ｖ₀または一定
の接地電圧Ｖ₁である領域では、図４（ａ）に示すよう
に潜像担持体２に接触する書込電極３ｂと潜像担持体２
の帯電体層２ｄとの間で、電圧の低い方から高い方へ直
接（−）の電荷の電荷注入が行われる。すなわち、電荷
注入により潜像担持体２が帯電または除電される。ま
た、書込電極３ｂの抵抗Ｒが大きく潜像担持体２の表面
電位が変化し始める領域では、電荷注入による潜像担持
体２の帯電または除電が次第に小さくなってくるととも
に、書込電極３ｂの抵抗Ｒが大きくなることで図４
（ｂ）に示すように基材３ａの後述する導電パターン９
と潜像担持体２との間で放電が生じてくるようになる。

【００３７】この基材３ａの導電パターン９と潜像担持
体２との間で生じる放電は基材３ａと潜像担持体２の基
材２ｃとの間の電圧（所定電圧Ｖ₀）の絶対値が放電開
始電圧Ｖ_thより大きくなったときに生じるが、基材３ａ
および潜像担持体２間のギャップとこの放電開始電圧Ｖ
_thとの関係はパッシェンの法則により図４（ｃ）に示す
ようになる。すなわち、ギャップが約３０μｍ位である
とき放電開始電圧Ｖ_thが最も小さく、ギャップが約３０
μｍより小さくても大きくても放電開始電圧Ｖ _thが大き
くなり、放電が発生し難くなる。この放電によっても潜
像担持体２の表面が帯電または除電されるようになる。
しかし、書込電極３の抵抗Ｒがこの領域であるときに
は、電荷注入による潜像担持体２の帯電または除電が大
きいとともに放電による潜像担持体２の帯電または除電
が小さく、潜像担持体２の帯電または除電は電荷注入に
よる帯電または除電が支配的となっている。この電荷注
入による帯電または除電では、潜像担持体２の表面電位
は、書込電極３ｂに印加される所定電圧Ｖ₀または接地
電圧Ｖ₁となる。電荷注入による帯電の場合、書込電極
３ｂに供給される所定電圧Ｖ₀は書込電極３ｂと潜像担
持体２との間で放電が発生する放電開始電圧Ｖ_th以下に
設定するのが望ましい。

【００３８】書込電極３ｂの抵抗Ｒが更に大きい領域で
あると、電荷注入による潜像担持体２の帯電または除電
が小さく、放電による潜像担持体２の帯電または除電が
電荷注入による帯電または除電より大きくなり、潜像担
持体２の帯電または除電は次第に放電による帯電または
除電が支配的となってくる。すなわち、書込電極３ｂの
抵抗Ｒが大きくなると、潜像担持体２の表面は主に放電
によって帯電または除電され、電荷注入による潜像担持
体２はほとんど帯電または除電されなくなる。この放電
による帯電または除電では、潜像担持体２の表面電位
は、書込電極３ｂに印加される所定電圧Ｖ₀または接地
電圧Ｖ₁から放電開始電圧Ｖ_thを差し引いた電圧とな
る。なお、所定電圧Ｖ₀が（＋）の電圧でも同じであ
る。

【００３９】したがって、電極の３ｂの抵抗Ｒを、潜像
担持体２の表面電位が一定の所定電圧｜Ｖ₀｜（±の電
圧があるため、絶対値で表す）あるいは一定の接地電圧
Ｖ₁となる小さい領域に設定するとともに、書込電極３
ｂに印加する電圧を所定電圧Ｖ ₀と接地電圧Ｖ₁との間で
スイッチング制御することにより、電荷注入による潜像
担持体２の帯電または除電を行うことができるようにな
る。

【００４０】また、書込電極３ｂをＡ側に接続してこの
書込電極３ｂに（−）の所定電圧Ｖ ₀を印加したときの
潜像担持体２の容量Ｃと潜像担持体２の表面電位との関
係は、図３（ｄ）に実線で示すように誘電体２ｂの容量
Ｃが小さい領域では潜像担持体２の表面電位が一定の所
定電圧Ｖ₀となり、誘電体２ｂの容量Ｃが所定値より大
きい領域では、潜像担持体２の表面電位の絶対値が低下
する。一方、書込電極３ｂをＢ側に接続してこの書込電
極３ｂを接地したときの潜像担持体２の容量Ｃと潜像担
持体２の表面電位との関係は、図３（ｄ）に点線で示す
ように潜像担持体２の容量Ｃが小さい領域では潜像担持
体２の表面電位が一定のほぼ接地電圧Ｖ ₁となり、潜像
担持体２の容量Ｃが所定値より大きい領域では、潜像担
持体２の表面電位の絶対値が上昇する。

【００４１】そして、潜像担持体２の容量Ｃが小さく潜
像担持体２の表面電位が一定の所定電圧Ｖ₀または一定
の接地電圧Ｖ₁である領域では、潜像担持体２に接触す
る書込電極３ｂと潜像担持体２の帯電体層２ｄとの間で
直接（−）の電荷の電荷注入が行われる。すなわち、電
荷注入により潜像担持体２が帯電または除電される。ま
た、潜像担持体２の容量Ｃが大きく潜像担持体２の表面
電位が変化し始める領域では、電荷注入による潜像担持
体２の帯電または除電が次第に小さくなってくるととも
に、潜像担持体２の容量Ｃが大きくなることで図４
（ｂ）に示すように基材３ａと潜像担持体２の基材２ｃ
との間で放電が生じてくるようになる。この放電によっ
ても潜像担持体２の表面が帯電または除電されるように
なる。しかし、潜像担持体容量Ｃがこの領域であるとき
には、電荷注入による潜像担持体２の帯電または除電が
大きいとともに放電による潜像担持体２の帯電または除
電が小さく、潜像担持体２の帯電または除電は電荷注入
による帯電または除電が支配的となっている。この電荷
注入による帯電または除電では、潜像担持体２の表面電
位は、書込電極３ｂに印加される所定電圧Ｖ₀または接
地電圧Ｖ₁となる。

【００４２】潜像担持体２の容量Ｃが更に大きい領域で
あると、書込電極３ｂと潜像担持体２の帯電体層２ｄと
ので間でこの電荷注入はほとんど行われない。すなわ
ち、電荷注入によっては潜像担持体２は帯電または除電
されなくなる。なお、所定電圧Ｖ₀が（＋）の電圧の場
合でも同様である。

【００４３】したがって、潜像担持体２の容量Ｃを、潜
像担持体２の表面電位が一定の所定電圧｜Ｖ₀｜（±の
電圧があるため、絶対値で表す）あるいは一定の接地電
圧Ｖ₁となる小さい領域に設定するとともに、書込電極
３ｂに印加する電圧を所定電圧Ｖ₀と接地電圧Ｖ₁との間
でスイッチング制御することにより、電荷注入による潜
像担持体２の帯電または除電を行うことができるように
なる。

【００４４】更に、書込電極３ｂをＡ側に接続してこの
書込電極３ｂに（−）の所定電圧Ｖ ₀を印加したときの
潜像担持体２の速度（周速度）ｖと潜像担持体２の表面
電位との関係は、図３（ｅ）に実線で示すように潜像担
持体２の速度ｖが比較的小さい領域では、潜像担持体２
の表面電位は速度ｖが大きくなるにしたがって上昇し、
潜像担持体２の速度ｖが所定値より大きくなると、潜像
担持体２の表面電位の絶対値は一定の電圧となる。潜像
担持体２の表面電位が潜像担持体２の速度ｖの増大に応
じて大きくなるのは、書込電極３ｂと潜像担持体２との
間の摩擦による潜像担持体２への電荷注入の容易化によ
るものであると考えられる。この摩擦による潜像担持体
２への電荷注入の容易化は潜像担持体２の速度ｖがある
程度大きくなると変化しなく、ほぼ一定となる。一方、
書込電極３ｂをＢ側に接続してこの書込電極３ｂを接地
したときの誘電体２ｂの速度ｖと誘電体２ｂの表面電位
との関係は、図３（ｅ）に点線で示すように誘電体２ｂ
の速度ｖに関係なく一定の接地電圧Ｖ₁となる。なお、
所定電圧Ｖ₀が（＋）の電圧の場合でも同様である。

【００４５】更に、書込電極３ｂをＡ側に接続してこの
書込電極３ｂに（−）の所定電圧Ｖ ₀を印加したときの
書込電極３ｂの潜像担持体２への押圧力（以下、単に書
込電極３ｂの圧力という）と潜像担持体２の表面電位と
の関係は、図３（ｆ）に実線で示すように書込電極３ｂ
の圧力がきわめて小さい領域では、潜像担持体２の表面
電位は書込電極３ｂの圧力が大きくなるにしたがって比
較的急上昇し、書込電極３ｂの圧力が所定値より大きく
なると、潜像担持体２の表面電位の絶対値は一定の電圧
となる。潜像担持体２の表面電位が書込電極３ｂの圧力
の増大に応じて急上昇するのは、書込電極３ｂと潜像担
持体２との接触が書込電極３ｂの圧力の増大にしたがっ
てより確実になることによるものであると考えられる。
この書込電極３ｂと潜像担持体２との接触の確実性は、
書込電極３ｂの圧力がある程度大きくなると変化しな
く、ほぼ一定となる。一方、書込電極３ｂをＢ側に接続
してこの書込電極３ｂを接地したときの書込電極３ｂの
圧力と潜像担持体２の表面電位との関係は、図３（ｆ）
に点線で示すように書込電極３ｂの圧力に関係なく一定
の接地電圧Ｖ₁となる。なお、所定電圧Ｖ₀が（＋）の電
圧の場合でも同様である。

【００４６】このようにして、書込電極３ｂの抵抗Ｒお
よび潜像担持体２の容量Ｃを潜像担持体２の表面電位が
一定の所定電圧となるように設定するとともに、潜像担
持体２の速度ｖおよび書込電極３ｂの圧力を潜像担持体
２の表面電位が一定の所定電圧となるように制御し、書
込電極３ｂに印加する電圧を所定電圧Ｖ₀と接地電圧Ｖ₁
との間でスイッチング制御することにより、電荷注入に
よる潜像担持体２の帯電または除電を確実にかつ簡単に
行うことができるようになる。

【００４７】なお、前述の例では書込電極３ｂに印加す
る所定電圧Ｖ₀が直流電圧であるが、直流電圧に交流電
圧を重畳することもできる。交流電圧を重畳する場合
は、直流成分を潜像担持体２に印加する電圧とし、ま
た、交流成分の振幅を放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上に
設定するとともに、交流成分の周波数を潜像担持体２の
回転における周波数の５００〜１０００倍程度が好まし
い（例えば、潜像担持体２の径が３０φでかつ潜像担持
体２の周速度が１８０ｍｍ／ｓｅｃであるとすると、潜
像担持体２の回転における周波数が２Ｈｚであるから、
交流成分の周波数は１０００〜２０００Ｈｚとなる）。
このように直流電圧に交流電圧を重畳させることによ
り、書込電極３ｂの放電による帯電または除電がより安
定するとともに、交流電圧により書込電極３ｂが振動す
ることで、書込電極３ｂに付着する異物を除去でき、こ
の書込電極３ｂの汚れが防止されるようになる。

【００４８】次に、書込装置３の書込電極３ｂを支持す
る可撓性の基材３ａについて説明する。図５は、書込装
置３の一例の潜像担持体２の軸方向から見た模式図であ
る。前述のように、基材３ａはＦＰＣ、ＰＥＴフィル
ム、フレキシブルＰＣＢ等の比較的柔らかい弾性を有す
る可撓性の材料から構成されており、図５に示すように
前述の例の基材３ａと同じ材料からなる矩形の板状の基
材３ａがその潜像担持体２の軸方向と直交する方向の中
央部分で潜像担持体２の軸方向の線に沿ってヘアピンカ
ーブ状に２つ折りに湾曲されており、その両端部３ａ₁,
３ａ₂が適宜の固定部材で固定されている。その場合、
基材３ａの両端部３ａ₁,３ａ₂の間には、図において上
下に折り曲げられた基材３ａの２つの部分の間のクロス
トークを防止するための導電性の取付板（シールド）１
０が介在されている。そして、複数の書込電極３ｂが潜
像担持体２の軸方向（主走査方向）に配設される（図７
に模式的に示されている）ことから、基材３ａは潜像担
持体２の軸方向に潜像担持体２の帯電体層２ｄの軸方向
長さとほぼ同じ長さの矩形の板状に形成されている。

【００４９】基材３ａのヘアピンカーブ状部分（湾曲部
分）３ａ₃の所定位置に、書込電極３ｂが潜像担持体２
の軸方向に複数列固定されている。そして、図示のよう
に基材３ａの両端部３ａ₁,３ａ₂が固定された状態で
は、基材３ａのヘアピンカーブ状部分３ａ₃が弾性的に
若干撓んでおり、この基材３ａのヘアピンカーブ状部分
３ａ₃の弱い弾性復元力で書込電極３ｂが潜像担持体２
上に軽く押圧されて接触されている。この例の書込装置
３では、基材３ａが両端部３ａ₁,３ａ₂で支持されてい
るので、書込電極３ｂはより確実にかつより安定して接
触するようになる。なお、図５では、基材３ａの両端部
３ａ₁,３ａ₂にそれぞれ電極３ｂのドライバ１１が固定
されていることが示されているが、これは後述する図７
に示す電極の配列パターンを示している。

【００５０】この状態では、基材３ａは弾性的に若干撓
んでいて弱い弾性復元力を発生しており、この弾性復元
力で書込電極３ｂが潜像担持体２上に小さい押圧力で軽
く押圧されて接触されている。このように書込電極３ｂ
の潜像担持体２への押圧力が小さいことから、書込電極
３ｂによる潜像担持体２の帯電体層２ｄの摩耗が抑制さ
れて耐久性が向上するようになるとともに、基材３ａの
弾性力で書込電極３ｂが帯電体層２ｄに接触されている
ことから、書込電極３ｂは帯電体層２ｄに安定して接触
するようになる。特に、基材３ａの両端部３ａ₁,３ａ₂
が固定されるので、書込電極３ｂは帯電体層２ｄにより
一層安定して接触している。なお、基材３ａの両端部３
ａ₁,３ａ₂には、後述する書込電極３ｂを作動制御する
ドライバ１１が固定されている。

【００５１】図６は、複数の書込電極３ｂを潜像担持体
２の軸方向に配列した場合の配列パターン（電極パター
ン）を示し、（ａ）は最もシンプルな書込電極の配列パ
ターンの場合を示す図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ
（ａ）の問題点を解消した書込電極の配列パターンの場
合を示す図である。複数の書込電極３ｂの最もシンプル
な配列パターン（電極パターン）は、図６（ａ）に示す
ように複数の長方形の書込電極３ｂが潜像担持体２の軸
方向に一列に配列されたものである。その場合、複数の
書込電極３ｂのうち、所定数（図示例では８個）の書込
電極３ｂがそれぞれそれらの書込電極３ｂを所定電圧Ｖ
₀または接地電圧Ｖ₁に切り替えることで駆動制御する１
つのドライバ１１に接続されて１組にまとめられてお
り、この組の複数組が潜像担持体２の軸方向に一列に配
列されている。

【００５２】しかし、このように単純な長方形の書込電
極３ｂを単に潜像担持体２の軸方向に一列に配列した場
合、隣接する書込電極３ｂの間に隙間が生じる。このた
め、この隙間に対向する潜像担持体２の表面は帯電され
ない非帯電部あるいは除電されない非除電部となってし
まう。そこで、図６（ｂ）に示す例の書込電極３ｂの配
列パターンでは、書込電極３ｂが三角形に形成されると
ともに、隣接する三角形の書込電極３ｂの向きが互いに
反対（三角形の正立状態と倒立状態）となるように交互
に配列されている。その場合、複数の書込電極３ｂは、
隣接する書込電極３ｂの三角形の底辺の互いに対向する
端部が潜像担持体２の軸方向と直交する方向（潜像担持
体２の回転方向；副走査方向）にオーバーラップする
（重なる）ように配列されている。このように、隣接す
る書込電極３ｂの一部が互いに潜像担持体２の軸方向と
直交する方向にオーバーラップさせることにより、潜像
担持体２の表面に前述のような非帯電部あるいは非除電
部は形成されなく、潜像担持体２の表面の全面が帯電可
能となる。この例においても、所定数の書込電極３ｂを
１つのドライバ１１に接続した組が複数組配列されてい
る。なお、書込電極３ｂの形状は三角形以外に、例えば
台形、平行四辺形、隣接する書込電極３ｂの対向辺の少
なくとも一部に傾斜辺を有する形状、あるいは隣接する
書込電極３ｂの対向辺に凹凸を設けた形状等の隣接する
書込電極３ｂの一部が互いに潜像担持体２の軸方向と直
交する方向にオーバーラップするものであればどのよう
な形状にすることもできる。この例でも、図６（ａ）に
示す例同様に、隣接する所定数の電極３ｂを１つのドラ
イバ１１に接続した組が複数組配列されているととも
に、各ドライバ１１はそれぞれ電極３ｂに関して同じ側
に配置されている。

【００５３】また、図６（ｃ）に示す例の書込電極３ｂ
の配列パターンでは、書込電極３ｂが円形に形成される
とともに、複数の円形の書込電極３ｂが潜像担持体２の
軸方向と直交する方向に２列にかつ千鳥状に配列されて
いる。その場合、１列目および２列目の互いに隣接する
各書込電極３ｂの一部どうしが潜像担持体２の潜像担持
体２の軸方向と直交する方向にオーバーラップするよう
に配列されている。この例の書込電極３の配列パターン
でも、潜像担持体２の表面に前述のような非帯電部ある
いは非除電部は形成されなく、潜像担持体２の表面の全
面が帯電可能となる。この例では、隣接する１列目の電
極３ｂと２列目の電極３ｂの所定数の電極３ｂを１つの
ドライバ１１に接続した組が複数組潜像担持体２の軸方
向に配列されているとともに、各ドライバ１１はそれぞ
れ電極３ｂに関して同じ側に配置されている。そして、
図７に示すように各ドライバ１１が、基材３ａ上に形成
されかつ断面矩形状の薄い平板状の例えば銅（Ｃｕ）箔
からなる導電パターン（Ｃｕパターン）９により電気的
に接続されているとともに、同様に各ドライバ１１と各
電極３ｂとが基材３ａ上に形成された導電パターン９に
より電気的に接続されている。そして、これらの導電パ
ターン９は例えばエッチング等の従来の薄膜パターン形
成方法で形成することができる。そして、図７において
上方からラインデータ、書込タイミング信号および高圧
電力が各ドライバ１１に供給されるようになっている。

【００５４】図８は、複数の書込電極３ｂの配列パター
ンの更に他の例を示す図である。図８に示すように、こ
の例の書込電極３ｂの配列パターンでは、書込電極３ｂ
が長方形に形成されるとともに、複数の長方形の書込電
極３ｂが、図６（ｃ）に示す例と同様に潜像担持体２の
軸方向と直交する方向に２列にかつ千鳥状に配列されて
いるとともに、１列目および２列目の互いに隣接する各
書込電極３ｂの一部どうしが潜像担持体２の軸方向と直
交する方向にオーバーラップするように配列されてい
る。この例の書込電極３の配列パターンでも、潜像担持
体２の表面に前述のような非帯電部あるいは非除電部は
形成されなく、潜像担持体２の表面の全面が帯電可能と
なる。この例では、１列目の所定数の電極３ｂを１つの
ドライバ１１に接続した組が複数組配列されているとと
もに、２列目の所定数の電極３ｂを１つのドライバ１１
に接続した組が複数組列されている。その場合、１列目
の電極３ｂのドライバ１１と２列目の電極３ｂのドライ
バ１１はそれぞれ電極３ｂを挟んで互いに反対側に配置
され、前述の図６に示すように各ドライバ１１は、それ
ぞれへアピンカーブ状に湾曲された基材３ａの両端部３
ａ₁,３ａ₂に固定されている。

【００５５】図９は、複数の書込電極３ｂの配列パター
ンの更に他の例を示す図である。前述の図６（ｃ）に示
す各例における書込電極３ｂの配列パターンは、いずれ
も、複数の書込電極３ｂを潜像担持体２の軸方向に２列
かつ千鳥状に配列しているが、この例の書込電極３ｂの
配列パターンは、図９（ａ）および（ｂ）に示すように
潜像担持体２の軸方向に同じ配列パターンを２列にかつ
一列目の例えば台形状の書込電極３ｂとこの書込電極３
ｂに対応しかつこの書込電極３ｂとまったく同じ二列目
の書込電極３′ｂとが潜像担持体２の軸方向と直交する
方向（副走査方向）に所定のギャップをおいてオフセッ
トされかつ一列に整列されて設けられている。つまり、
２枚の同じ書込電極３ｂ,３ｂ′が副走査方向に重ねら
れて設けられており、これにより潜像担持体２の帯電体
層２ｄがより確実にかつより安定して帯電されるように
なる。なお、前述の図６（ｂ）に示す例と同様に同じ列
の隣接する書込電極３ｂまたは書込電極３ｂ′の台形の
対向する斜辺の一部は潜像担持体２の軸方向と直交する
方向にオーバーラップされている。

【００５６】図９（ｃ）に示す例は、図９（ｂ）に示す
例において一列目の書込電極３ｂと二列目の書込電極３
ｂ′のそれぞれの台形の向きが逆に配列されて配列パタ
ーンであり、また、図９（ｄ）に示す例は千鳥状に配列
された二列の矩形状の書込電極３ｂにおいて、それぞれ
の列の配列パターンを潜像担持体２の軸方向と直交する
方向に設けたもので、それぞれの列の２枚の同じ書込電
極３ｂ,３ｂ′が潜像担持体２の軸方向と直交する方向
に重ねられている。これらの例の作用効果も図９（ｃ）
に示す例と同じである。

【００５７】図１０は、本発明の画像形成装置の他の例
を示す、図５と同様の図である。前述の例では、いずれ
も書込電極３ｂが潜像担持体２に接触するものとしてい
るが、この例の画像形成装置１は、書込電極３ｂが潜像
担持体２に対して放電が発生するように所定のギャップ
（近接距離）をおいて近接されている。すなわち、図１
０に示すように基材３ａの潜像担持体２に対向する面に
絶縁層２８が設けられている。その場合、この絶縁層２
８は、基材３ａに形成された導電パターン９の上から、
導電パターン９の電極部位の書込電極３ｂが露出するよ
うにして形成されている。この絶縁層２８の厚みが書込
電極３ｂの厚みより所定厚大きく設定されている。

【００５８】そして、絶縁層２８は、基材３ａの撓みに
よる弱い弾性復元力で潜像担持体２上に軽く押圧されて
接触されている。絶縁層２８と書込電極３ｂとの間に厚
みの差があるので、絶縁層２８が潜像担持体２に接触す
ることにより、書込電極３ｂが潜像担持体２に対して所
定のギャップ（近接距離）を置いて近接されるようにな
る。この近接距離は、例えば３０〜１００μｍ程度に設
定されるが、絶縁層２８の厚みで調整可能である。この
近接距離の調整は絶縁層２８を形成する過程、例えば絶
縁層２８を絶縁性フォトレジストで構成する場合にこの
絶縁性フォトレジストを基材３ａに塗布する行程で行う
ことができる。なお、図１０において書込電極３ｂより
基材３ａの先端側の絶縁層２８ａは省略することもでき
る。

【００５９】図１１は、書込電極３ｂに所定電圧Ｖ₀お
よび接地電圧Ｖ₁を切替接続するためのスイッチング回
路を示す図である。図１１に示すように、例えば４列に
配置された書込電極３ｂは、それぞれ、対応する高電圧
スイッチ（High Voltage Switch；H.V.S.W.）１５に接
続されており、これらの高電圧スイッチ１５は、それぞ
れ、対応する電極３ｂを所定電圧Ｖ ₀と接地電圧Ｖ１と
に切替接続するようになっている。各高電圧スイッチ１
５には、それぞれシフトレジスタ（Ｓ.Ｒ.）１６からの
画像書込制御信号が入力され、またこのシフトレジスタ
１６には、バッファ１７に蓄えられている画像信号およ
びクロック１８からのクロック信号がそれぞれ入力され
る。そして、シフトレジスタ１６からの画像書込制御信
号はアンド回路１９によりエンコーダ２０からの書込タ
イミング信号に基づいて各高電圧スイッチ１５に入力さ
れるようになる。各高電圧スイッチ１５およびアンド回
路１９により各書込電極３ｂへの供給電圧を切替制御す
る前述のドライバ１１が構成されている。

【００６０】図１２は、各電極３ｂの各高電圧スイッチ
１５をそれぞれ所定電圧Ｖ０または接地電圧Ｖ１に選択
的に切替制御したときの状態を示し、（ａ）は各電極の
電圧状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の電圧状態で正規現
像したときの現像剤像を示す図、（ｃ）は（ａ）の電圧
状態で反転現像したときの現像剤像を示す図である。図
１２に示すように、例えばｎ−２番目、ｎ−１番目、ｎ
番目、ｎ＋１番目、ｎ＋２番目の各電極３ｂが、それぞ
れの高電圧スイッチ１５が切替制御されて図１２（ａ）
に示す電圧状態になっているとする。そこで、このよう
な電圧状態の各電極で潜像担持体２に静電潜像の書込を
行うとともに、正規現像によりこの静電潜像を現像する
と、現像剤８が潜像担持体２の所定電圧Ｖ₀部上に付着
し、図１２（ｂ）にハッチング（斜線）で示すような現
像剤像が得られる。また、同様にして静電潜像の書込を
行い、反転現像によりこの静電潜像を現像すると、現像
剤８が潜像担持体２の接地電圧Ｖ₁部上に付着し、図１
２（ｃ）にハッチングで示すような現像剤像が得られ
る。

【００６１】このように構成された書込装置３を用いた
画像形成装置１によれば、書込電極３ｂがヘアピンカー
ブ状に２つ折りに湾曲された可撓性の基材３ａに支持さ
れているので、書込電極３ｂの潜像担持体２に対する位
置が柔軟にかつ安定して設定される。したがって、書込
電極３ｂと潜像担持体２との間の電荷注入または放電を
安定かつ確実に行うことができる。これにより、潜像担
持体２に対する書込電極３ｂによる帯電または除電をよ
り安定して高精度に行うことができるので、静電潜像の
書込をより安定して行うことができ、良好な画像を確実
にかつ高精度に得ることができる。また、可撓性の基材
３ａにより、書込電極３ｂが小さい押圧力で潜像担持体
２に接触可能となるかあるいは潜像担持体２に近接可能
となるので、書込電極３ｂと潜像担持体２との間の空間
的なギャップをきわめて小さくできる。これにより、こ
の空間的なギャップの空気が不要にイオン化される機会
が減少できるので、オゾンの発生をより一層抑制するこ
とができるようになるとともに、低電位で静電潜像を形
成することが可能となる。しかも、書込電極３ｂによる
潜像担持体２の損傷を防止でき、潜像担持体２の耐久性
を向上できる。

【００６２】更に、書込装置３として書込電極３ｂを用
いているだけであり、従来のような大型のレーザ光発生
装置やＬＥＤランプ光発生装置等を設けないので、装置
をより一層小型化することができるとともに、部品点数
をより一層削減できて一層シンプルで安価な画像形成装
置を得ることができる。更に、２枚の書込電極３ｂ,
３′ｂを副走査方向にオフセットして重ねて設けている
ので、書込電極３ｂ,３′ｂによる帯電または除電を更
に安定してかつより確実に行うことができる。更に、基
材３ａのエッジを潜像担持体２に接触させないようにし
ているので、不要な電荷蓄積や放電を防止でき、その結
果縦すじを防止できる。

【００６３】図１３は、本発明に係る画像形成装置の実
施の形態の更に他の例を模式的にかつ部分的に示す、図
５と同様の図である。前述の各例では、いずれも、潜像
担持体２を一様帯電させるための潜像担持体一様電荷制
御装置７が書込装置３とは別に独立して設けられている
が、この例の画像形成装置１では、図１３に示すように
潜像担持体一様電荷制御装置７が書込装置３の基材３ａ
に書込電極３ｂと一体的に設けられている。すなわち、
書込装置３の基材３ａの先端部３ａ₁に、潜像担持体一
様電荷制御装置７の一様電荷制御電極７ｅが設けられて
いるとともに、この一様電荷制御電極７ｅと所定のギャ
ップを置いて書込電極３ｂが設けられている。その場
合、一様電荷制御電極７ｅは断面矩形状の薄い平板状に
形成され、潜像担持体２の帯電体層２ｄの軸方向長さと
同じ長さだけ潜像担持体２の軸方向に連続して延設され
ている。そして、これらの書込電極３ｂおよび一様電荷
制御電極７は、いずれも、基材３ａの撓みによる弱い弾
性復元力で潜像担持体２の表面に小さい押圧力で接触さ
れている。

【００６４】このように構成されたこの例の画像形成装
置１においては、基材３ａの先端部３ａ₁の一様電荷制
御電極７ｅで潜像担持体２の表面が一様帯電された後、
書込電極３ｂが潜像担持体を帯電または除電すること
で、静電潜像が潜像担持体２の表面に書き込まれるよう
になる。この例の画像形成装置１においては、一様電荷
制御電極７ｅと書込電極３ｂとが一体的に設けられてい
るので、画像形成装置１をより一層小型にかつシンプル
に形成することができる。この例の画像形成装置１の他
の構成および他の作用効果は図５に示す例と同じであ
る。

【００６５】なお、書込電極として前述の例のように書
込電極３ｂ以外に、静電潜像を書き込むことができる他
の書込電極を用いることもできる。また、一様電荷制御
電極７ｅと書込電極３ｂとを一体的に設けることは、図
１３に示す例に限ることなく、図６に示すような書込電
極３ｂを近接させる書込装置３にも適用でき、その場合
には書込電極３ｂの場合と同様に、一様電荷制御電極７
ｅを静電潜像担持体７に接触させてもよいし、また静電
潜像担持体７に近接させてもよい。更に、一様電荷制御
電極７ｅと書込電極３ｂとを一体的に設けることは、前
述の他の例の画像形成装置に適用することができ、しか
も同様の作用効果を得ることができることは言うまでも
ない。また、書込電極３ｂと一様電荷制御電極７ｅとの
間のギャップに適宜の絶縁体を設けることもできる。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置によれば、書込電極をヘアピンカーブ状
に２つ折りに湾曲された可撓性の基材に支持しているの
で、書込電極の潜像担持体に対する位置を柔軟にかつ安
定して設定できるようになる。したがって、書込電極と
潜像担持体との間の電荷注入または放電を安定かつ確実
に行うことができる。これにより、潜像担持体に対する
書込電極による帯電または除電をより安定して高精度に
行うことができるので、静電潜像の書込をより安定して
行うことができるようになり、良好な画像を確実にかつ
高精度に得ることができる。

【００６７】また、可撓性の基材により、書込電極を小
さい押圧力で潜像担持体に接触可能となるかあるいは潜
像担持体により確実に近接可能となるので、書込電極と
潜像担持体との間の空間的なギャップをきわめて小さく
できる。これにより、この空間的なギャップの空気が不
要にイオン化される機会を減少できるので、オゾンの発
生をより一層抑制できるようになるとともに、低電位で
静電潜像を形成可能となる。しかも、書込電極による潜
像担持体の損傷を防止でき、潜像担持体の耐久性を向上
できる。更に、書込装置として書込電極を用いているの
で、従来のような大型のレーザ光発生装置やＬＥＤラン
プ光発生装置等を不要にできる。これにより、装置をよ
り一層小型化できるとともに、部品点数をより一層削減
できて一層シンプルで安価な画像形成装置を得ることが
できる。

【００６８】特に、請求項３の発明によれば、可撓性の
基材の両端部にシールド部材を介在させているので、こ
れらの両端部間のクロストークを防止できる。また、請
求項４の発明によれば、２枚の書込電極を副走査方向に
オフセットして重ねて設けているので、書込電極による
帯電または除電を更に安定してかつより確実に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の実施の形態の基
本構成を模式的に示す図である。

【図２】 本発明の画像形成装置における画像形成の基
本プロセスを示す図である。

【図３】 書込装置の書込電極の帯電または除電による
静電潜像の書込の原理を説明し、（ａ）は書込電極と潜
像担持体との接触部の拡大図、（ｂ）はこの接触部の電
気的等価回路図、（ｃ）ないし（ｆ）は各パラメータと
潜像担持体の表面電位との関係を示す図である。

【図４】 潜像担持体に対する帯電または除電を説明
し、（ａ）は電荷注入による潜像担持体に対する帯電ま
たは除電の説明図、（ｂ）は放電による潜像担持体に対
する帯電または除電の説明図、（ｃ）はパッシェンの法
則を説明する図である。

【図５】 書込装置の一例の潜像担持体の軸方向から見
た模式図である。

【図６】 複数の書込電極を潜像担持体の軸方向に配列
した場合の配列パターンを示し、（ａ）は最もシンプル
な書込電極の配列パターンの場合を示す図、（ｂ）およ
び（ｃ）はそれぞれ（ａ）の問題点を解消した書込電極
の配列パターンの場合を示す図である。

【図７】 書込電極およびドライバの配列パターンと配
線パターンとを示す図である。

【図８】 複数の書込電極３ｂの配列パターンの更に他
の例を示す図である。

【図９】 複数の書込電極３ｂの配列パターンの更に他
の例を示す図である。

【図１０】本発明の画像形成装置の他の例を示す、図５
と同様の図である。

【図１１】書込電極に所定電圧Ｖ₀および接地電圧Ｖ₁を
切替接続するためのスイッチング回路を示す図である。

【図１２】各電極の各高電圧スイッチをそれぞれ所定電
圧Ｖ０または接地電圧Ｖ１に選択的に切替制御したとき
の状態を示し、（ａ）は各電極の電圧状態を示す図、
（ｂ）は（ａ）の電圧状態で正規現像したときの現像剤
像を示す図、（ｃ）は（ａ）の電圧状態で反転現像した
ときの現像剤像を示す図である。

【図１３】本発明に係る画像形成装置の実施の形態の更
に他の例を模式的にかつ部分的に示す、図５と同様の図
である。

【符号の説明】

１…画像形成装置、２…潜像担持体、３…書込装置、３
ａ,３′ａ…基材、３ｂ,３′ｂ…書込電極、４…現像装
置、５…転写材、６…転写装置、７…潜像担持体一様電
荷制御装置、８…現像剤、９…導電パターン、２８…絶
縁層

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年６月１２日（２００１．６．１
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 依田兼雄 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ −エプソン株式会社内 (72)発明者 阿部信正 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ −エプソン株式会社内 (72)発明者 野村雄二郎 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ −エプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C162 AE21 AE31 AE44 AE47 EA17 2H029 AA06 AB03 AB04 AB10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像が形成される潜像担持体と、前
   記潜像担持体に前記静電潜像を書き込む書込装置と、前
   記潜像担持体上の前記静電潜像を現像する現像装置と少
   なくとも備え、前記書込装置によって前記潜像担持体に
   書き込まれた前記静電潜像を前記現像装置で現像するこ
   とにより画像を形成する画像形成装置において、 前記書込装置は、前記潜像担持体に前記静電潜像を書き
   込む書込電極とこの書込電極を支持しかつヘアピンカー
   ブ状に２つ折りに湾曲された可撓性の基材とを有するこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記基材に、複数の前記書込電極の電極
   パターンが形成されていることを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 ヘアピンカーブ状に２つ折りに湾曲され
   た可撓性の基材の両端部にシールド部材が介在されてい
   ることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 ２枚の前記書込電極が前記潜像担持体の
   回転方向にオフセットされかつ重ねられて設けられてい
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載
   の画像形成装置。