JP2002178553A

JP2002178553A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002178553A
Application number: JP2001227296A
Authority: JP
Inventors: Kaneo Yoda; 兼雄依田; Yoshiro Koga; 欣郎古賀; Nobumasa Abe; 信正阿部; Yujiro Nomura; 雄二郎野村; Shinichi Kamoshita; 伸一鴨志田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】静電潜像の電位、サイズを安定させ高分解能、
高画質の画像を形成するとともに、電極および潜像担持
体の摩耗を低減させ耐久性の向上を図る。【解決手段】潜像担持体２と、該潜像担持体の軸方向に
沿って複数の書込電極３ｂが形成された基材３ａとを備
え、前記潜像担持体２と基材３ａとを弾性接触させ、潜
像担持体２上に静電潜像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電書込装置の書
込電極を潜像担持体に弾性接触させて潜像担持体上に静
電潜像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数の針電極を用いて潜像担持体
に静電潜像を形成する方式の画像形成装置が知られてい
る。この多針電極方式においては、針電極からの放電に
よって潜像担持体上に静電潜像を形成するものであり、
従って、放電部は最も放電開始電圧が低い針電極が用い
られ、これは画像分解能を向上させることからも先端が
尖っていることが望ましい。一般に、針電極と像担持体
は微小な間隙をもって非接触配置され、放電現象によっ
て潜像担持体に静電潜像を形成する。

【０００３】しかし、間隙変動による放電開始電圧のバ
ラツキはそのまま静電潜像の電位バラツキになり、筋ム
ラ、画像の途切れ、ボヤケ、チリ等の重大画像欠陥につ
ながっている。よって、間隙を安定的に一定に保つため
に、針電極は高精度かつ高剛性が必要で、これを位置決
め支持する保持部材も高精度かつ高剛性が必要となる。
さらに潜像担持体の円周方向にも像担持体の母線上に針
電極を正確に位置決めしないと間隙は変化し、均一な帯
電ができない。また、潜像担持体の回転振れは確実に間
隙を変動させるため、スペーサ等を付加し間隙を管理す
るが、潜像担持体が高速回転する高速印字では振動等に
よって、間隙を一定に保つことができず、結果として印
字スピードが低く抑えられていた。

【０００４】これらを解決するものとして、特開昭６３
−４５１０４号公報においては、針電極を無機ガラスを
コーティングした潜像担持体に当接させ、更に、潜像担
持体に潤滑油を塗布することにより針電極の潜像担持体
への摩耗損傷を防止する提案をおこなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−４５１０４号公報においては、今度は針電極の摩
耗が発生し、放電開始電圧が変動し静電潜像のサイズや
帯電電位が変動してしまうという問題を有している。ま
た、オイルを潜像担持体に塗る構成が摩耗低減のために
必須の要件のため、トナー等を直接現像できず、潜像担
持体は中間像担持体としてしか使用できないという問題
を有している。

【０００６】このように、多針電極方式は、静電潜像電
位がバラツキやすく、静電潜像分解能も経時変化するた
め、画像品質が低下するという問題を有し、また、針電
極と潜像担持体との間隙や位置決めのための高精度な保
持部材や位置決め部材が必要であり、装置の複雑化、大
型化を招くという問題を有している。また、針電極のた
め接触圧力が高く、電極および潜像担持体が短時間で損
傷してしまうとい問題や、印字高速化が難しいととも
に、中間像担持体として使用するため、装置の大型化を
招くという問題を有している。

【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、静電潜像の電位、サイズを安定させ高分解
能、高画質の画像を形成することができるとともに、電
極および潜像担持体の摩耗を低減させ耐久性の向上を図
ることができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の画像形成装置は、潜像担持
体と、該潜像担持体の軸方向に沿って複数の書込電極が
形成された基材とを備え、前記潜像担持体と基材とを弾
性接触させ、潜像担持体上に静電潜像を形成することを
特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項１において、
前記潜像担持体と基材が共に可撓性を有することを特徴
とし、請求項３記載の発明は、請求項１において、前記
潜像担持体が剛体からなり、基材が可撓性を有すること
を特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項１におい
て、前記潜像担持体が可撓性を有し、基材が剛体からな
ることを特徴とし、請求項５記載の発明は、請求項１〜
４において、前記潜像担持体と基材の接触面の中に書込
電極が形成されていることを特徴とし、請求項６記載の
発明は、請求項５において、前記書込電極が潜像担持体
の軸方向に複数列配置され、且つ、隣接する電極列が千
鳥状に配置されていることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係わる画像形
成装置の例を示し、図１（Ａ）は全体構成図、図１
（Ｂ）は図１（Ａ）の像担持体および帯電書込装置の一
部斜視図である。なお、以下の説明で、各図面間で同一
の構成については同一番号を付して説明を省略する場合
がある。

【００１０】図１（Ａ）において、本発明に係る画像形
成装置１は、静電潜像が形成される像担持体２と、像担
持体２の軸方向に沿って像担持体２と接触または近接配
置される複数の書込電極により像担持体２に静電潜像を
書き込む帯電書込装置３と、像担持体２上の静電潜像を
現像剤で現像する現像装置４と、この現像装置４で現像
された像担持体２上のトナー像を記録シート等の転写材
５に転写する転写装置６と、転写後の像担持体２上に残
留するトナーを除去するクリーニング装置７とを少なく
とも備えている。帯電書込装置３は、一端が固定手段９
に片持ち式に支持され、他端は像担持体２に接触されて
いる。

【００１１】図１（Ｂ）に示すように、帯電書込装置３
は、ＦＰＣ（Flexible Print Circuit）またはＰＥＴフ
ィルム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に形成され、かつこの基
材３ａの撓みによる弱い弾性復元力で像担持体２上に軽
く押圧されて接触または近接して配置される書込電極３
ｂとを備えている。また、基板３ａ上には、ドライバ３
ｃ、導電パターン３ｄが形成され、書込電極３ｂに接続
されている。なお、書込電極３ｂの押圧力は、幅３００
ｍｍで押圧力１０Ｎ以下、すなわち線圧０．３３Ｎ／ｍ
ｍ以下が接触を安定化し電荷注入または放電（の空隙）
を安定化する上で好ましく、摩耗の観点からは接触を安
定に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。

【００１２】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。

【００１３】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。 (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（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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。 (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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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（ｃ）に示す例と同じ
である。 (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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。 (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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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Ｆ
ＰＣ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に所定の小さな押圧力で接
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３００ｍ
ｍで押圧力１０Ｎ以下、すなわち線圧０.０３Ｎ／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。

【００２８】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。）。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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と
潜像担持体２との間で放電が生じてくるようになる。

【００３２】この基材３ａの導電パターンと潜像担持体
２の基材２ｃとの間で生じる放電は基材３ａと潜像担持
体２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３０μ
ｍ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の基材２ｃ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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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Ｖ₀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Ｖ₁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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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Ｖ₀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。

【００４０】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Ｖ₀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。

【００４１】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。

【００４２】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）。

【００４３】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３
ｂ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。

【００４４】図５は、複数の書込電極３ｂを像担持体２
の軸方向に配列した場合の配列パターンの例を示す図で
ある。

【００４５】複数の書込電極３ｂの最もシンプルな配列
パターンは、図（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を所定電圧または接地電圧に切り替える
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。

【００４６】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（Ｂ）に示す例においては、書込電極３
ｂ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の向きが反対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（像担持体の回転方向）
にオーバーラップするように配列されている。これによ
り、前述の非帯電部あるいは除電部は形成されることが
なく、潜像担持体２全面への帯電可能となる。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の対向辺に凹凸を設けた
形状等、隣接する書込電極３ｂの一部が互いに像担持体
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。

【００４７】また、図（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
とともに、複数の円形の書込電極３ｂを潜像担持体２の
軸方向と直交する方向に２列にかつ千鳥状に配列してい
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の一部同士が像担持体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３ｂ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除電部は形成さ
れることがなく、潜像担持体２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。

【００４８】そして、図６に示すように、各ドライバ１
１が、基材３ａ上に形成されかつ断面矩形状の薄い平板
状の例えば銅箔からなる導電パターン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
源が各々のドライバ１１に供給されるようになってい
る。

【００４９】図７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７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Ｖ₀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１５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１
９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３ｃが構成されている。

【００５０】図８は、各電極３ｂの各高電圧スイッチ１
５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。

【００５１】図８において、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
（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、（ｂ）にハッチング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、（ｃ）にハッ
チングで示すような現像剤像が得られる。

【００５２】このように構成された帯電書込装置３を用
いた画像形成装置１によれば、書込電極３ｂを基材３ａ
の小さな弾性復元力による軽い押圧力で潜像担持体２に
接触させているので、書込電極３ｂを潜像担持体２に安
定して接触させることができるようになる。したがっ
て、潜像担持体２に対する書込電極３ｂによる帯電をよ
り安定して高精度に行うことができる。これにより、静
電潜像の書込をより安定して行うことができるので、良
好な画像を確実にかつ高精度に得ることができる。

【００５３】また、書込電極３ｂを軽い押圧力で潜像担
持体２に接触させているだけであるので、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
耐久性を向上させることができる。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。また、書
込電極３ｂにより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。

【００５４】図９は、本発明の画像形成装置の１実施形
態を模式的に示す構成図である。本実施形態の画像形成
装置１は、静電潜像が形成されるベルト状すなわち可撓
性を有する潜像担持体２と、潜像担持体２の軸方向に沿
って潜像担持体２と接触または近接配置される複数の書
込電極３ｂにより潜像担持体２に静電潜像を書き込む帯
電書込装置３と、潜像担持体２上の静電潜像を現像剤で
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上のトナー像を記録シート等の転写材５に転
写する転写装置６とを少なくとも備えている。帯電書込
装置３は、一端が固定手段９に片持ち式に支持され、他
端は潜像担持体２に接触されている。なお、潜像担持体
２は、ベルトに限定されるものではなく可撓性を有する
ドラム形状でもよい。

【００５５】帯電書込装置３は、ＦＰＣ（Flexible Pri
nt Circuit）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）
フィルムまたはＰＩ（ポリイミド）フィルム等の絶縁性
が高くかつ比較的柔らかく弾性のある可撓性を有する基
材３ａと、基材３ａに形成され、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
れて接触または近接して配置される書込電極３ｂとを備
えている。基材３ａは、潜像担持体２にニップ（接触
面）幅Ｗをもって接触され、このニップ幅Ｗの中に配置
されるように書込電極３ｂが形成されている。すなわ
ち、書込電極３ｂの回転方向の幅をＰとしてとき、Ｐ＜
Ｗとなるように配置されている。

【００５６】上記画像形成装置１は、図示しない潜像担
持体一様電荷制御装置により、潜像担持体２の表面が一
様電荷状態にされた後、書込装置３の書込電極３ｂによ
って潜像担持体２の表面が帯電されて像担持体２上に静
電潜像が書き込まれる。そして、現像装置４によってこ
れらの静電潜像が現像された後、現像された現像剤像が
転写装置６によって転写材５に転写される。

【００５７】本実施形態においては、基材３ａおよび潜
像担持体２が共に可撓性を有するため、軽荷重で接触ニ
ップが大きくとれ、且つ、基材３ａと潜像担持体２の軸
方向の接触が均一になり、基材３ａにうねり、微小な凹
凸等が存在しても、電極部３ｂが潜像担持体２に良く倣
い、これによって、安定した接触を実現することができ
る。従って、電荷注入時間が長く、飽和帯電ができ安定
した静電潜像を形成することができ、また、印加電圧が
小さく発生するオゾンを少なくすることができ、また、
接触圧力が小さく、電極３ｂ、潜像担持体２の摩耗が少
なく、高画質で高耐久性を図ることができ、また、傷に
よる絶縁破壊も防止することができ、さらに、電極の列
間隔を広くとれることができ、電極間クロストークが少
ないという効果が奏される。

【００５８】また、支持部材９または潜像担持体２の位
置ズレにより電極部３ｂの位置が潜像担持体２の進行方
向の相対位置がずれた場合でも、潜像担持体２と電極部
３ｂの接触長さは電極幅Ｐで保持され、同量の電荷注入
による均一帯電書込が可能となり、また、帯電書込装置
の小型軽量化を図ることができる。

【００５９】図１０は、図９の実施形態の変形例を示
し、図１０（Ａ）は書込電極部の拡大平面図、図１０
（Ｂ）は図１０（Ａ）の断面図である。

【００６０】本例においては、図１０に示すように、潜
像担持体２と基材３ａのニップ幅Ｗの中に、潜像担持体
２の軸方向に複数列の電極部３b1、３b2を配置し、ま
た、隣接する電極の列配置を千鳥状に構成するようにし
ている。従って、隣接する電極部３b1、３b2の列間隔を
広くして電極間クロストークを低減させることができ
る。

【００６１】図１１は、本発明の画像形成装置の他の実
施形態を模式的に示す構成図である。本実施形態が図９
の実施形態と相違する点は、潜像担持体２がドラム状で
剛体からなり、基材３ａが可撓性を有する点であり、こ
の潜像担持体２の軸方向に沿って潜像担持体２と接触ま
たは近接配置される複数の書込電極３ｂが配置されてい
る。その他の構成および作用は図９の実施形態と同一で
ある。なお、本実施形態においても、図１０に示すよう
な電極部を配置するようにしてもよい。

【００６２】図１２は、本発明の画像形成装置の他の実
施形態を模式的に示す構成図である。本実施形態におい
ては、基材３ａとして剛体材料を採用し、潜像担持体２
として可撓性材料を採用する。

【００６３】本実施形態の画像形成装置１は、静電潜像
が形成されるベルト状の可撓性を有する潜像担持体２
と、潜像担持体２の軸方向に沿って配設される剛体から
なる基材３ａと、該基材３ａ上に形成され、潜像担持体
２と弾性接触または近接配置される複数の書込電極３ｂ
により潜像担持体２に静電潜像を書き込む帯電書込装置
３と、潜像担持体２上の静電潜像を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
上のトナー像を記録シート等の転写材５に転写する転写
装置６とを少なくとも備えている。帯電書込装置３は、
両端が固定手段９により支持され、潜像担持体２に接触
されている。なお、潜像担持体２は、ベルトに限定され
るものではなく可撓性を有するドラム形状でもよい。

【００６４】図１３は、図１２の実施形態の変形例を示
し、図（Ａ）は書込電極部の拡大断面図、図（Ｂ）は図
（Ａ）の平面図である。

【００６５】本例においては、潜像担持体２と基材３ａ
のニップ幅の中に、潜像担持体２の軸方向に複数列の電
極部３b1、３b2を配置し、また、隣接する電極の列配置
を千鳥状に構成するようにしている。従って、隣接する
電極部３b1、３b2の列間隔を広くして電極間クロストー
クを低減させることができる。また、電極部３ｂの両側
に配線パターン３d1、３d2を効率良く配置するとがで
き、小型化を実現することができる。

【００６６】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能である。以下、電極部３ｂを潜像担持体２へ接
触させて静電潜像を書き込む本発明の書込装置を用いた
画像形成装置の具体例を説明する。

【００６７】図１４に示す画像形成装置１は、図１
（Ａ）に示す画像形成装置１においてクリーニング装置
７を備えていないクリーナレスの画像形成装置である。
この例の画像形成装置１は、現像装置４の現像ローラ４
ａが潜像担持体２に接触されていて、接触現像を行うよ
うになっている。

【００６８】画像形成装置１は、図示しない潜像担持体
一様電荷制御装置により、潜像担持体２および前回の転
写後に像担持体２上に残留する残留現像剤がともに一様
電荷状態にされた後、書込装置３の書込電極３ｂによっ
て潜像担持体２の表面および残留現像剤の表面が帯電ま
たは除電されて潜像担持体２上および残留現像剤上に静
電潜像が書き込まれる。そして、現像装置４によってこ
れらの静電潜像が現像される。このとき、書込電極３ｂ
の帯電列を現像剤８がもともと持つべき極性に帯電させ
るように選択することにより、潜像担持体２上の非画像
部にある残留現像剤は書込電極３ｂによってその極性に
帯電されるので現像装置４の方へ移動し、また、潜像担
持体２上の画像部にある残留現像剤はそのまま潜像担持
体２に残って現像剤像として用いられるようになる。こ
のように非画像部にある残留現像剤を現像装置４の方へ
移動させることにより、クリーニング装置を設けなくて
も潜像担持体２の表面がクリーニングされるようにな
る。特に、図示しないが転写装置６より潜像担持体２の
回転方向下流側にブラシを設けて、このブラシにより潜
像担持体２上の残留現像剤を散らして均すことで、非画
像部にある残留現像剤を現像装置４の方へより効果的移
動させて除去することができる。

【００６９】図１５は、本発明の書込装置を用いた画像
形成装置の他の例を模式的に示す図である。

【００７０】図１５に示すように、この例の画像形成装
置１は、潜像担持体２上に黒Ｋ、イエローＹ、マゼンタ
ＭおよびシアンＣの４色を色重ねしてフルカラーの現像
を行う画像形成装置であり、無端ベルト状の潜像担持体
２を備えている。この無端ベルト状の潜像担持体２は２
つのローラ２２,２３の間に張架されて、ローラ２２,２
３のうち、駆動側のローラによって図において時計方向
に回転するようになっている。

【００７１】潜像担持体２の無端ベルトの直線部に沿っ
て、それぞれ各色毎の書込装置３ _K,３_Y,３_M,３_Cおよび
現像装置４_K,４_Y,４_M,４_Cが潜像担持体２の回転方向上
流側から色Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの順に配設されている。もち
ろん、これらの現像装置４_K,４_Y,４_M,４_Cは図示以外の
どのような順序で配設することもできる。各色の書込装
置３_K,３_Y,３_M,３_Cの各書込電極３ｂ_K,３ｂ_Y,３ｂ_M,３
ｂ_Cは、それぞれ前述のように可撓性の基材３ａ_K,３
ａ_Y,３ａ_M,３ａ_Cに設けられている。なお図示しない
が、この例の画像形成装置１においても、潜像担持体２
の無端ベルトの書込装置３_K,３_Y,３_M,３_Cと反対側の直
線部に前述の潜像担持体一様電荷制御装置が設けられて
いる。

【００７２】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、まずブラックＫの書込装置３_Kの電極
３ｂ_KでブラックＫの静電潜像が潜像担持体の表面に書
き込まれるとともに、このブラックＫの静電潜像が現像
装置４_Kで現像されて潜像担持体２の表面にブラックＫ
の現像剤像が形成される。次いで、シアンＣの書込装置
３_Cの電極３ｂ_CでシアンＣの静電潜像が潜像担持体２_C
の表面におよびブラックＫの現像剤像の上に重ねて書き
込まれるとともに、このシアンＣの静電潜像が現像装置
４_Cで現像されて潜像担持体２の表面にシアンＣの現像
剤像が形成される。同様にして、マゼンタＭの書込装置
３_Mの電極３ｂ_Mによる潜像担持体２およびブラックＫと
シアンＣの各現像剤像の上に重ねてマゼンタＭの静電潜
像が書き込まれた後に、マゼンタＭの静電潜像が現像装
置４_Mで現像されて潜像担持体２の表面およびブラック
ＫとシアンＣの各現像剤像の上にマゼンタＭの現像剤像
が形成され、更に、シアンＣの書込装置３_Cの電極３ｂ_C
による潜像担持体２およびブラックＫとシアンＣとマゼ
ンタＭの各現像剤像の上に重ねてシアンＣの静電潜像が
書き込まれた後に、シアンＣの静電潜像が現像装置４_C
で現像されて潜像担持体２の表面およびブラックＫとシ
アンＣとマゼンタＭの各現像剤像の上にシアンＣの現像
剤像が形成されて色合わせされ、その後これらの現像剤
像が転写装置６によって転写材５に各色の現像剤像が色
合わせされたフルカラーの現像剤像が形成される。な
お、各色の現像剤の形成順序は前述の順序以外にどのよ
うな順序にも設定することができる。

【００７３】このように、各色の現像剤像が潜像担持体
２上で重ね合わされて色合わせされるフルカラーの画像
形成装置においても、本発明の書込装置３を用いること
で、より小型にかつよりシンプルな構成にすることがで
きる。

【００７４】図１６は、本発明の書込装置を用いた画像
形成装置の更に他の例を模式的に示す図である。

【００７５】図１６に示すように、この例の画像形成装
置１は、各色毎の画像形成装置１ _K,１_C,１_M,１_Yが転写
材５の移動方向の上流側からこれらの順にタンデムに配
設されている。各色の画像形成装置１_K,１_C,１_M,１_Yの
配設順は、どのような順序にも設定することができる。
各画像形成装置１_K,１_C,１_M,１_Yは、それぞれ、潜像担
持体２_K,２_C,２_M,２_Y、書込装置３_K,３_C,３_M,３_Y、現像
装置４_K,４_C,４_M,４ _Y、および転写装置６_K,６_C,６_M,６_Y
を備えている。また、図示しないが各画像形成装置１_K,
１_C,１_M,１_Yは、それぞれ、前述と同様の潜像担持体一
様電荷制御装置７が各色毎に書込装置３_K,３_C,３_M,３_Y
より各潜像担持体２_K,２_C,２_M,２_Yの回転方向上流側に
配設されていてもよい。

【００７６】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、まずブラックＫの画像形成装置１_Kに
おいて、ブラックＫの潜像担持体一様電荷制御装置７に
よって潜像担持体２_Kの表面が一様に帯電された後、書
込装置３_Kの電極３ｂ_KでブラックＫの静電潜像が潜像担
持体２_Kの表面に書き込まれるとともに、このブラック
Ｋの静電潜像が現像装置４_Kで現像されて潜像担持体２_K
の表面にブラックＫの現像剤像が形成される。この潜像
担持体２_K上のブラックＫの現像剤像が転写装置６_Kで、
供給されてきた転写材５に転写され、転写材５にブラッ
クＫの現像剤像が形成される。次いで、シアンＣの画像
形成装置１_Cにおいて、シアンＣの潜像担持体一様電荷
制御装置７によって潜像担持体２_Cの表面が一様に帯電
された後、書込装置３_Cの電極３ｂ_CでシアンＣの静電潜
像が潜像担持体２_Cの表面に書き込まれるとともに、こ
のシアンＣの静電潜像が現像装置４_Cで現像されて潜像
担持体２_Cの表面にシアンＣの現像剤像が形成される。
この潜像担持体２_C上のシアンＣの現像剤像が転写装置
６_Cで、供給されてきたブラックＫの現像剤像が形成さ
れた転写材５に重ねて転写され、転写材５にシアンＣの
現像剤像が形成される。同様にして、マゼンタＭの画像
形成装置１_Mにおいて書込装置３_Mの電極３ｂ_Mによる潜
像担持体２_MへのマゼンタＭの静電潜像の書込、現像装
置４_Mの静電潜像の現像、および転写装置６_Mの転写材５
へのマゼンタＭの現像剤像の重ね転写が行われた後に、
イエローＹの画像形成装置１_Yにおいて書込装置３_Yの電
極３ｂ_Yによる潜像担持体２_YへのイエローＹの静電潜像
の書込、現像装置４_Yの静電潜像の現像、および転写装
置６_Yの転写材５へのイエローＹの現像剤像の転写が行
われて、転写材５に各色の現像剤像が色合わせされたフ
ルカラーの現像剤像が形成される。

【００７７】このように各色の画像形成装置１_K,１_C,１
_M,１_Yがタンデムに配設されたフルカラーの画像形成装
置においても、本発明の書込装置３を用いることで、よ
り小型にかつよりシンプルな構成にすることができる。

【００７８】図１７は、本発明の書込装置を用いた画像
形成装置の更に他の例を模式的に示す図である。

【００７９】図１６に示す例の各色の画像形成装置１_K,
１_C,１_M,１_Yがタンデムに配置された画像形成装置１で
は、各画像形成装置１_K,１_C,１_M,１_Yの潜像担持体２_K,
２_C,２_M,２_Yに形成された各色の現像剤像が各画像形成
装置１_K,１_C,１_M,１_Y毎に転写材５に転写されるように
なっているが、この例の画像形成装置１では、図１７に
示すように各色の潜像担持体２_K,２_C,２_M,２_Yに形成さ
れた各色の現像剤像が一旦中間転写された後、転写材５
に転写されるようになっている。すなわち、この例の画
像形成装置１では、図１７に示す例の画像形成装置１に
中間転写装置２４が設けられている。この中間転写装置
２４は無端ベルト状の中間転写体２５を備えており、こ
の中間転写体２５は２つのローラ２６,２７間に張架さ
れていて、一方のローラの駆動で図において反時計方向
に回転するようになっている。そして、この中間転写体
２５の直線状部分に沿って各画像形成装置１_K,１_C,１_M,
１_Yが配設されているとともに、ローラ２７の位置に１
つの転写装置６が設けられている。この例の画像形成装
置１の他の構成は図１６に示す例の画像形成装置１と同
じである。

【００８０】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、図１６に示す例の画像形成装置１と同
様に各色の潜像担持体２_K,２_C,２_M,２_Yに各色の現像剤
像がそれぞれ形成され、これらの各色の現像剤像が中間
転写体２５に、図１６に示す例の転写材５へ転写する場
合と同様にして各色の現像剤像が色合わせされて重ね転
写される。この中間転写体２５に中間転写された各色の
現像剤像が転写装置６で転写材５に転写されて、転写材
５にフルカラーの現像剤像が形成される。この例の画像
形成装置１の他の画像形成動作は図１６に示す例の画像
形成装置１と同じである。

【００８１】このように中間転写装置２４を備え、各色
の画像形成装置１_K,１_C,１_M,１_Yがタンデムに配設され
たフルカラーの画像形成装置においても、本発明の書込
装置３を用いることで、より小型にかつよりシンプルな
構成にすることができる。

【００８２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電極が形成された基材と潜像担持体が弾性接
触されるため、軽荷重で接触ニップが大きくとれ、且
つ、基材と潜像担持体の軸方向の接触が均一になり、電
極部が潜像担持体に良く倣い、これによって、安定した
接触を実現することができる。従って、電荷注入時間が
長く、飽和帯電ができ安定した静電潜像を形成すること
ができ、また、印加電圧が小さく発生するオゾンを少な
くすることができ、また、接触圧力が小さく、電極、潜
像担持体の摩耗が少なく、高画質で高耐久性を図ること
ができ、また、傷による絶縁破壊も防止することがで
き、さらに、電極の列間隔を広くとれることができ、電
極間クロストークが少ないという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像形成装置の例を示し、図
（Ａ）は全体構成図、図（Ｂ）は図（Ａ）の潜像担持体
および帯電書込装置の一部斜視図である。

【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】本発明に係わる書込装置の書込電極の配列パタ
ーンの例を示す図である。

【図６】本発明に係わる書込装置の平面図である。

【図７】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８】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９】本発明の画像形成装置の１実施形態を模式的に
示す構成図である。

【図１０】図９の実施形態の変形例を示し、図（Ａ）は
書込電極部の拡大平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の断面図
である。

【図１１】本発明の画像形成装置の他の実施形態を模式
的に示す構成図である。

【図１２】本発明の画像形成装置の他の実施形態を模式
的に示す構成図である。

【図１３】図１２の実施形態の変形例を示し、図（Ａ）
は書込電極部の拡大断面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の平面
図である。図である。

【図１４】本発明の書込装置を用いた画像形成装置の他
の例を模式的に示す図である。

【図１５】本発明の書込装置を用いた画像形成装置の他
の例を模式的に示す図である。

【図１６】本発明の書込装置を用いた画像形成装置の他
の例を模式的に示す図である。

【図１７】本発明の書込装置を用いた画像形成装置の他
の例を模式的に示す図である。

【符号の説明】

２…潜像担持体３…帯電書込装置３ａ…基材３ｂ…書込電極（電極部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿部信正長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコー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号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者鴨志田伸一長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 2C162 AE21 AE31 AE44 AE47 AE61 AF07 EA19 2H029 AA06 AB03 AB04 AB12 AB16 AB23 AC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体と、該潜像担持体の軸方向に沿
って複数の書込電極が形成された基材とを備え、前記潜
像担持体と基材とを弾性接触させ、潜像担持体上に静電
潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記潜像担持体と基材が共に可撓性を有す
ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記潜像担持体が剛体からなり、基材が可
撓性を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成
装置。
【請求項４】前記潜像担持体が可撓性を有し、基材が剛
体からなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記潜像担持体と基材の接触面の中に書込
電極が形成されていることを特徴とする請求項１ないし
４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記書込電極が潜像担持体の軸方向に複数
列配置され、且つ、隣接する電極列が千鳥状に配置され
ていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。