JPH0476570A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は帯電装置に関する。

より詳しくは、被帯電体に対して対向接触する帯電電極
によって被帯電体面の帯電（除電も含む）を行なう接触
帯電型の帯電装置に関する。

（従来の技術） 例えば、電子写真装置（レーザービームプリンタ・複写
機・画像表示装置等）、静電記録装置などの画像形成装
置や、静電吸着搬送装置などにおいて、感光体・誘電体
等の像担持体、静電吸着用の誘電体ベルトなどの被帯電
体面を帯電処理する手段機器としてはコロナ帯電器を利
用するのか従来−船釣であった。

コロナ帯電器は細いワイヤ電極に高電圧を印加してシー
ルド電極との間でコロナ放電を発生させ、放電開口から
出るコロナ放電に被帯電体面を曝すことにより被帯電体
面を帯電する非接触型の帯電装置である。

コロナ帯電器は感光体等の被帯電体面を所定の極性・電
位に均一に帯電処理する手段として有効である。しかし
、高価な高圧トランス（例えば６〜８にＶ）を必要とす
る、高圧に対する絶縁対処構成が犬掻りになる、電力効
率が悪い、コロナ放電により好ましくないオゾン等のコ
ロナ放電生成ガスが比較的多く発生する、その対処構成
が犬掻りになる等の問題点を有している。

このようなコロナ帯電器に対して、前記したように、被
帯電体に対して対向接触する帯電電極によって被帯電体
面の帯電を行なう接触帯電型の帯電装置があり、これは
電源の低圧化が図れる、オゾン等のコロナ放電生成ガス
の発生量が少ない、低コスト化できる等の利点を有する
ことから、近年は、例えば画像形成装置において感光体
・誘電体等の像担持体面を帯電処理するための、コロナ
帯電器に代わる帯電手段機器として注目され実用化され
ている。

第１１図にローラ型の帯電電極を用いたこの種の帯電装
置の概略構成を示した。

２は被帯電体であり、本例は矢印の時計方向に所定の周
速度（プロセススピード）をもって回転駆動されるドラ
ム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）とす
る。

該感光トラム２は、アルミニウム等の導電材製のドラム
基体（基層）２ｂと、その外周面に形成した感光体とし
ての例えば有機光導電体層（ＯＰＣ）２ａとを基本構成
層としてなる。

１０はローラ型の帯電電極（以下、帯電ローラと記す）
てあり、本例は芯金１０ｂの外周に導電性ゴムローラ部
１０ａを金型成形等で同心体に形成したもので、感光ド
ラム２の外面にほぼ並行させて所定の押圧力をもって接
触させた状態に保たせである。帯電ローラ１０は回転駆
動させてもよいし、感光トラム２の回転に従動回転させ
てもよい。

２０は帯電ローラ１０に対する電圧印加電源であり、感
光ドラム２の回転駆動状態において帯電ローラ１０に対
して電源２０から所定の電圧が印加されることで回転感
光トラム２の周面（感光体２ａの面）が所定の極性・電
位に帯電処理される。

帯電のメカニズムは、 ■、帯電電極としての帯電ローラ・１０と被帯電体とし
ての感光ドラム２との接触部Ｎにおける電荷の直接注入
作用と、 ■、該接接触部近傍微小ギャップ間で空気の絶縁破壊が
生じることによる放電に伴なう帯電ローラ１０から感光
トラム２への電荷移動、によるものと考えられる。

被帯電体２に接触させた帯電電極１０にプラス又はマイ
ナスの直流（ＤＣ）電圧を印加してその印加ＤＣ電圧を
大きくしていくと、第１２図のグラフのように成る電圧
値Ｖ７Ｈ１本例では約５５０ｖから被帯電体２の帯電が
開始され、それ以降は印加ＤＣ電圧と、帯電による被帯
電体２の表面電位オフセット電位ＶＤは比例する。

従って、被帯電体２面を所望の電位ＶＩ）に帯電処理す
る場合はその所望の電位ＶＤに被帯電体の帯電開始電圧
Ｖ７Ｈを加えた電圧を印加すれば被帯電体面は電位Ｖ。

に帯電されることになる。

上記のように帯電電極１０にプラス又はマイナスの直流
電圧のみを印加して被帯電体２面の帯電を行なうものを
以下、ＤＣ帯電方式と記す。

しかし、ＤＣ帯電方式の場合は帯電電極１０面に付着し
たゴミや汚れ、帯電電極１０面の傷等が被帯電体の帯電
処理面の電位むらとなってあられれやすい。

又、微視的な電位の収束性が悪いことで被帯電体２が本
例のように画像形成装置における感光体等の像担持体で
あるときは形成画像に若干のかぶりを生じる等の問題が
ある。

この問題を解決する手段として、帯電電極１０に対する
印加電圧を、ＶＤ相当のオフセット電圧（直流）に、被
帯電体２の帯電開始電圧Ｖ７Ｈの二倍以上のピーク間電
圧Ｖｐｐを持つ振動電圧（交互電圧・交番電圧・脈流電
圧；正弦波・矩形波・三角波など時間とともに電圧値が
周期的に変化する電圧、以下、交流（ＡＣ）電圧或いは
交流（ＡＣ）成分と記す）を重畳した電圧を印加して帯
電処理する方法がある。以下、これをＡＣ帯電方式と記
す。

即ち、第１３図例のように、ＤＣ電圧成分（＝ＶＤ）に
ＡＣ電圧成分を重畳した電圧を帯電電極１０に印加して
被帯電体２面を帯電処理することによって、被帯電体表
面電位は振動するが、その平均値はＶ。にあるため、Ａ
Ｃ電圧成分の周波数ｆをある程度以上に大きくすること
でその電位振動に起因する帯電むらは実質的になくする
ことができ、画像形成装置においてはその帯電むらに起
因する出力画像上での所謂サイクルマークの出現をなく
することができる。

従って、環境変動や耐久性等を考え合わせると、画像形
成装置にあっては感光体等の像担持体に対する接触型の
帯電手段としては、ＤＣ帯電方式よりも、ＡＣ帯電方式
の方か画像の安定性に優れている。

接触型の帯電装置の帯電メカニズムは前述したように、
被帯電体２と帯電型Ｉ！ｌ１１０との接触部に於ける電
荷の直接注入と、被帯電体２と帯電電極１０との間の微
小ギャップに於る放電であるか、被帯電体２と帯電電極
１０との電位差が十分に大きい場合は後者の放電による
帯電か支配的になる。ＡＣ帯電方式では大きなＡＣ電圧
を印加するため、被帯電体２と帯電電極１０の電位差は
大きく保たれ、電荷の直接注入による帯電は無視できる
と考えられる。

帯電電極１０はＤＣ帯電方式であれ、ＡＣ帯電方式であ
れ、上記例のローラ型に限らず、ブレード型、バッド型
、ロッド型、ブロック型、ベルト型・ブラシ型等の任意
の形状形態のものとすることができる。

（発明が解決しようとする問題点） （１）接触型の帯電装置は、ＤＣ帯電方式にしろ、ＡＣ
帯電方式にしろ、文字通り被帯電体２と帯電電極１０と
が接触しているため、被帯電体２面に第１１図のように
ピンホール部２０等の欠陥部（耐電圧性の低い欠陥部）
が生じると、そのピンホール部２ｃと帯電電極１０とが
対応したとき、該どンホール部２ｃに帯電電流が集中し
てしまい帯電電極１０の印加電圧が降下して帯電電極１
０が接触している被帯電体２面部分の該ピンホール部２
Ｃ以外の部分には帯電電流が流れず、帯電不良を起こす
ことになる。またピンホール部２Ｃに電流が集中するこ
とで該ピンホール部２ｃが更に拡大化してしまう。更に
は帯電電極１０が樹脂やゴム等の場合にはその電流集中
部分にこげや発火を生じさせることにもなる。

そこで、帯電電極１０は抵抗が十分に低いものにするこ
とは避けて成る程度の抵抗をもたせることでピンホール
部２ｃに対応しても該ピンホール部に電流が集中しない
ように対処しているが、抵抗値が大きいと印加した電圧
の一部がこの抵抗層に分配されてしまい、実際に帯電に
使用される電圧が降下して帯電不良が生しることになる
ので、帯電電極の抵抗値制御範囲はどンホール部２ｃへ
の電流集中を防止し得る帯電電極材質の体積抵抗値の下
限値と、上記の帯電不良を防止し得る上限値とに挾まれ
る使用可能領域が実際上狭いもので、抵抗値制御を行な
うことが困難であった。

（２）被帯電体２の背面側の導電体層２ｂと、電圧を印
加して被帯電体２に接触させた帯電電極１０との間には
電界が発生して電気的な力か生じる。ＡＣ帯電方式のよ
うに印加電圧にＡＣ電圧成分を含む場合はその電気的な
力がＡＣ電圧成分の電圧変化に対応して強弱変化するた
めに被帯電体２に振動を引き起こし、帯電音と呼ばれる
耳障りな異音（騒音）の発生をみる。被帯電体２か画像
形成装置の像担持体であるときは上記の振動は画像ブレ
を発生させるなどの悪影響をすることにもなる。

（３）また被帯電体２と帯電電極１０との間にゴミ等の
異物が介在したときは上記の振動による力学的な力や電
気的な力により被帯電体２の表面に押し付けられて強固
に付着化しやすい。

被帯電体２が画像形成装置の像担持体であるときはブレ
ート式等のクリーニング手段をすり抜けてしまい帯電電
極１０の位置へ至ったトナーが被帯電体たる像担持体２
面に対して押し付けられて強固に付着化して所謂トナー
融着現象を生じさせることにもなる。

本発明は接触型の帯電装置についての上記のような問題
点を解消することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、被帯電体に対して対向接触する帯電電極によ
って帯電を行なう帯電装置において、帯電電極と被帯電
体が電気的に絶縁されていることを特徴とする帯電装置
である。

（作　用） 帯電電極と被帯電体との接触部は電気的に絶縁されるこ
とで、該接触部での帯電電極から被帯電体への電荷の直
接注入による被帯電体の帯電はなされないが、該接触部
近傍の帯電電極と被帯電体との微小ギャップ間における
空気の絶縁破壊による放電により被帯電体面の帯電が実
行される。

帯電電極と被帯電体との接触部は電気的に絶縁されてい
て被帯電体に対して帯電電極の導電部の直接接触はない
ので、被帯電体面のどンホール部等の欠陥部が帯電電極
に対応位置しても帯電電流がどン示−ル部等に集中して
流れて帯電不良やどンホール部の拡大等の発生が防止さ
れ、帯電電極の導電部は抵抗値制御を行なう必要性がな
くなり十分に低抵抗のものを使用できる。

帯電電極と被帯電体との接触部であるの電気的絶縁部が
機械的・電気的緩衝部として作用してＡＣ帯電方式に右
ける帯電音の発生を低減し、またトナー融着の発生を低
減する。

（実施例） 〈実施例１〉（第１〜４図） 第１図に本発明に従う接触型の帯電装置を像担持体の一
次帯電手段として用いた電子写真プロセス（カールソン
プロセス）利用のレーザービームプリンタの一例の概略
構成を示した。

２は被帯電体たる像担持体としての感光ドラムであり、
本例のものは導電性基層としてのアルミニウムドラム２
ｂの外周面に感光体として有機光導電体（ｏｐｃ）層２
ａを形成した直径３０Φのもので、矢印の時計方向に周
速度（プロセススピード）　５０　ｍｍ１ｓｅｃで回転
駆動される。

１は帯電電極である。本例のものはアルミニウム製の横
長の板金である（以下、電極板と記す）。

この電極板１をその長手−左側の板縁（後縁）を不動部
材３０にヒンジ部材１３（第２図）を介して上下揺動自
由に取付けて支持させ、反対側の板縁部（前縁部）の下
面を感光ドラム１面に接触させて感光ドラム１の回転方
向とはカウンタ方向に配設しである。

電極板１の前縁部下面の感光ドラム１面との接触点く実
際には線で接触する）は電気絶縁部１２（第２・３図）
としである。実際上は接触点のみを絶縁処理することは
不可能であるので、本実施例では電極板１の前縁から０
．５ｍｍ０幅範囲ａ（第３図）の電極板下面部を絶縁部
１２としである。

絶縁部１２は回転感光ドラム１面と摺擦状態となるから
、耐摩耗性があり、感光ドラム２面を傷付けないものが
よく、ポリアセタール、ポリカーボネート、フッ素樹脂
（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等）の樹脂で構成することができる
。

１４は電極板１をヒンジ部材１３を中心に常に感光ドラ
ム１へ向う方向に回動付勢する引きばねであり、電極板
１のこの回動付勢力で電極板１の前縁部下面の絶縁部１
２が所定の押圧力をもって感光ドラム１面に加圧接触し
、感光ドラム１の偏心に対して追従することができる。

電極板１に対しては電源２０（第３図）から所定のバイ
アス電圧が印加される。

本実施例では、 ＤＣ電圧（オフセット電圧）ニー６００ＶＡＣ電圧：ど
−り間電圧　１８００Ｖ 周波数　４００Ｈｚ 正弦波電圧 のＤＣ＋ＡＣ重畳電圧を印加している。

これにより回転感光ドラム２面は該電圧の印加された電
極板１により一様に一６００Ｖの負の帯電処理を受ける
。

その感光ドラム２の帯電処理面がレーザー露光装置３か
ら出力される、目的画像情報の時系列電気デジタル画素
信号に対応して変調されたレーザー光でイメージ走査露
光されることで、該感光ドラム２面に目的画像情報の静
電潜像が形成され、次いでその静電潜像が反転現像装置
４によって反転現像（感光ドラム面の露光部にトナーを
付着させて潜像を現像する）されてトナー像として顕画
化される。本例の反転現像装置４は負に帯電したトナー
によるシャンどンク現像式のものである。

次いて、該感光ドラム２面のトナー像は不図示の給紙部
から感光トラム２と転写ローラ５との間（転写部）へ適
切なタイミングをもって給送された転写材６の面に順次
に転写されていく。

転写部を通ってトナー像転写を受けた転写材６は感光ド
ラム１面から順次に分離されて不図示の画像定着装置７
へ導入されて画像形成物（プリント）として出力される
。

画像転写後の感光ドラム２面はクリーニング装置８によ
り転写残りトナーや転写材の紙粉等の付着残存汚染物の
除去を受けて清浄面化され縁り返して作像に供される。

帯電電極としての電極板１は被帯電体としての感光ドラ
ム２面に対して絶縁部１２て電気的に絶縁されて接触し
ているので、該電極板１による感光ドラム２面の帯電は
絶縁部１２から外れた該絶縁部近傍での電極板部分と感
光ドラム２との間における微小ギャップ間で空気の絶縁
破壊が生しることによる放電により主としてなされる。

電極板１と感光ドラム２との間の放電は次のような過程
で行なわれる。

電極板１と感光トラム２の導電性基層２ｂの間には電圧
か印加されており、この電圧は第３図のように感光体層
２ａと、電極板１と感光体層２ａ間のギャップＧ（以下
空気層と称する）によって分割される。第４図は等価回
路を示している。

ここで、感光トラム２上のある一点について考えてみる
。感光トラム２の回転にともない、感光ドラム２と電極
板１の距離ｄ（以下、空気層Ｇの距１１ｄは、μｍ単位
で扱う）が増加し、空気層Ｇの静電容量は小さくなり、
一方この部分のインピーダンスは増加する。これによフ
て印加電圧のうち、空気層Ｇに分配される電圧ｖＧが増
加する。

方、空気の絶縁破壊電圧Ｖ７Ｈはパッシェンの法則に従
い、空気層Ｇの厚ｄが８μｍ以上ではＶｌｆｆ＝３１２
＋６．２ｄ　［Ｖ］と表現される。

従って、上記の空気層Ｇに分配される電圧ｖ６が空気層
Ｇの絶縁破壊電圧を上回っているときに放電か起こる。

感光ドラム上のある一点が電極板１の接触点（絶縁部１
２）から離れて間もない、空気層Ｇの厚みｄが小さいと
きには、空気層Ｇの静電容量が大きいため、空気層のイ
ンピーダンスは小さく、印加された電圧が空気層に十分
分配されず放電は生じない。モしてｄが大きくなってい
くにつれて印加電圧は多く分配されるが、逆ギャップ間
距離が大きくなり、従って空気の絶縁破壊電圧も大きく
、ｄかある程度以上となると放電が生しない。

この理論に基づいて計算を行なうと、本実施例で感光ト
ラム２の感光体層２ａの厚みが２０μｍ、誘電率が３の
ときに、電極板１への印加電圧が約５５０Ｖ以上であれ
ば放電が起こる。また、このときの空気層Ｇの厚みｄは
約３８μｍと計算される。

印加される電圧が放電しきい値である５５０■よりも高
い場合には、放電は空気層Ｇの距離ｄが３８μｍの位置
を中心としてそれ以下または以上のときにも起こること
になる。

従って、放電を起こすためには少なくとも電極板１と感
光ドラム２の空隙距離が３８μｍ以下の領域を作るとか
好ましい。

本実施例においては、用いている感光ドラム２が直径３
０ｍｍであるため、帯電電極板１の絶縁部１２の範囲を
感光ドラム１との接触点から０．　５ＩＩＩＬ１１まで
の部分とすると、電極板１の導電部の始まりの位置では
第３図のように電極板１から感光ドラム２のキャップ間
距離ｄは８μｍとなって十分放電が可能な距離である。

従って、本実施例の構成の電極板１を用いて帯電を行な
うと、感光ドラム２面とは電極板１の導電部が電気的に
非接触であフても、ギャップ間距離が８μｍ以上の感光
ドラム２と電極板１の空隙間で放電を起こし、帯電が行
なわれることになる。

本実施例のプリンタは、上記のように帯電電極としての
電極板の、被帯電体としての感光ドラム２との接触部を
絶縁部１２にして接触部で帯電電極１と感光ドラム２を
電気的に絶縁したことで、接触部においては電極板１か
ら感光トラム２への直接電荷注入が無くとも、接触部近
傍の感光ドラム２面と帯電電極１間の空隙部での放電の
みで、感光ドラム表面の帯電がなされて表面電位は安定
し、良好な画像を得ることかできた。

感光ドラム２面にどンホール部（２Ｃ）か存在していて
も、電極板１と感光トラム２との接触部は電気的に絶縁
されているのでピンホール部への帯電電流の集中現象が
起きず、帯電不良やピンホール部の拡大が防止された。

即ち、導電部である電極板自体の抵抗値制御を行なう必
要性がなく、抵抗値の小さい十分に導電性のものを使用
することができる。

また、環境変動による帯電不良も発生しなかった。

電極板１と感光ドラム２との接触部の絶縁部１２が振動
の緩衝材となることで、ＡＣ帯電方式にあっては電極板
１と感光トラム２の間の電界て電極板１が感光トラム２
を振動させる力か伝わりにくくなり帯電音も発生しにく
いという効果を得ることができるようになった。また感
光トラム２に対するトナー融着現象も低減化された。

〈実施例２〉（第５・６図） 本実施例は上述実施例１の平板状の電極板１に適度な曲
率をつけた構成のものである。

第５図例の電極板１は実施例１の電極板１と同様にその
前縁部の下面に絶縁部１２を設けて感光ドラム２と接触
させることて、電極板１と感光トラム２との接触部での
電気的絶縁をさせている。

第６図例の電極板１は絶縁部１２は設けないで、電極板
Ｉの前縁部両側に絶縁性のスペーサーコロ２１を設けて
感光ドラム２の周面両側部に受けさせることで、電極板
の前縁部下面を感光ドラム２面から非接触に２０μｍ程
度浮き離した状態に維持させた構成としである。

第５図・第６図における電極板１の曲率は、感光ドラム
２と電極板１の距離が小さい領域（放電しきい値相当の
電圧を印加したときに放電が生じる３８μｍ近傍の領域
）をできるたけ大きく確保するためにつけたもので、本
実施例では感光トラム２の直［３０ｍｍに対し電極板１
の曲率半径を５０ｍｍとしている。

この曲率を設けることにより、曲率が無い場合に比べ、
単位時間あたりにキャップ間距離ｄか増加する割合は遅
くなり、放電を起こす時間が比較的長くとれることにな
る。

従って本実施例においては、プロセススピード（感光ド
ラム２の周速度）が大きくなった場合にも放電を起こす
時間を長く取る事ができ、安定な帯電が行なえるため、
プリンタの高速化を図ることができる。

また、この曲率を設けると、感光ドラム土のうねり、ゴ
ミ等によって生じる設定時の電極板−感光体間路ＪＩｉ
２０μｍの変化を小さくすることができる。

つまり、曲率がない時、外乱によって設定時の電極板−
感光体間距離が大きくなった場合には放電可能領域がす
ぐにｌＪＸさくなフてしまい、帯電が完了しないうちに
放電可能領域を通過してしまって帯電不良を生じる可能
性があるか、曲率がある場合には時間によるｄの変化率
が小さいため、放電可能領域の通過時間が増え、放電を
するに十分な時間をとることができる。

具体的に、平板状の電極板１を用いたプリンタの場合は
耐久試験において、通紙中に電極板１と感光トラム２と
の接触部にゴミか挟まり、結果的にキャップ間距離が拡
大し、若干のカブリや帯電不良を生じた例があったか、
この時に挟まっていたゴミ相当の大きさの粒子を故意に
用いて第５図例装置の電極板１と感光ドラム２間に挟ま
せて画出しを行なフたとこる帯電不良は生じなかった。

以上のように帯電電極板１に曲率をつけることによフて
帯電のラチチュードが増し、高速に対応できるようにな
り、本発明の利用可能性を広げることができるようにな
った。

〈実施例３〉（第７〜１０図） 本実施例は帯電電極１をローラ型（以下、帯電ローラと
記す）としたものである。

第７図（Ａ）は帯電ローラ１の一部切欠き正面図、第７
図（Ｂ）は側面図である。

本例の帯電ローラ１はφ１２のアルミニウムローラの外
周面に絶縁材製の斜めの凸メツシュ１５を形成具備させ
、この帯電ローラ１を被帯電体としての感光ドラム２面
に接触させて配設したものである。この帯電ローラ１の
軸受部材や加圧手段は図には省略しである。

帯電ローラ１の外周面の絶縁材製の凸メツシュ１５は帯
電ローラ１と感光トラム２との接触部において帯電ロー
ラ１の導電部であるアルミニウムローラと感光ドラム２
との間に介在して両者を電気的に絶縁し、アルミニウム
ローラと感光ドラムとの間のギャップを所定に保証する
役割をする。

帯電ローラ１の導電部は金属、または導電化処理を施し
た硬質の樹脂を用いることができる。

本実施例では上記のようにアルミニウムのローラを用い
た。硬質材を用いるのは表面が軟質の材料であると、そ
の表面に形成するメツシュ１５が感光ドラム２との接触
圧によって表面に埋め込まれてしまい、感光ドラム２と
のギャップが保証できないためである。

メツシュ１５は、導電性ローラ上に目の荒い絶縁性のメ
ツシュのシートを巻き付けて加工する方法、エツチング
によって作る方法等か考えられるが、いずれにおいても
メツシュの高さは放電を起こすキャップとの兼ね合いか
ら、３０μｍ以下か好ましい。

具体的に、まず前者の方法であるが、厚さ１００μｍ、
メツシュの大きさ５００μｍ角の熱可塑性の樹脂によっ
て作られたメツシュのシート１５ａ（第８図（Ａ））を
導電性ローラ１上に巻き付ける。厚さかもともと３０μ
ｍ以下のメツシュシート１５ａを用いればこのまま帯電
ローラとして使用可能であるが、ここでは、さらに加工
を加えてメツシュの高さを制御する。

即ち、次に、メツシュシート１５ａを巻いたローラを加
熱をする。これにより第８図（Ｂ）のようにローラ表面
に巻かれた熱可塑性のメツシュシートは変形してローラ
１上に付着し、メツシュの高さも低くなる。

このようにして、加熱温度、時間を変化させることによ
り、メツシュの高さを放電可能な領域にまで変化させ、
表面にメツシュ１５を形成した帯電ローラ１を作成する
ことができる。

次に、エツチングによる方法について第９図で説明する
。

（１）アルミニウムの導電性ローラ１上に、（２）デイ
プどングにより２０μｍの絶縁性の樹脂膜１５ｂを形成
し、 （３）更にこの上に光硬化性のフォトレジスト膜１６を
形成する。そして、 （４）５００μｍ角のメツシュのマスキング１７を行い
、紫外線を照射させ、マスキングされない領域のフォト
レジスト膜部分 １６ａを硬化させる。そして、マスク１７をとり、 （５）溶剤により硬化していないフォトレジスト膜部分
１６ｂと、 （６）その部分の樹脂１５ｃを除去した後、（７）最後
に硬化したフォトレジスト膜部分１６ａを除去する ことによって最終的に高さ２０μｍ、メツシュの大きさ
５００μｍの絶縁樹脂層１５を形成することが出来る。

このようにして導電性ローラ１上に絶縁性のメツシュ１
５を作るが、この時、メツシュの向きが第１０図のよう
にローラ１の回転方向と一致していると、感光ドラム２
の帯電時にはメツシュの縦部分たけ帯電か行なわれず、
画像上でこれに対応する黒筋を生じてしまう。

従って、第７図（Ａ）のようにメツシュ１５はローラ１
の回転方向に対して斜めに構成されていなければならな
い。このような構成をとると、帯電ローラ１と感光ドラ
ム２間の放電領域を通過する間には、感光トラム２は均
一に帯電される。

しかし、メツシュ１５か無い場合に比べるとやはり帯電
性は低下するため、本実施例に右いてはＡＣ帯電方式を
採択するのが望ましい。

上記のようにして得られたメツシュ１５付きの帯電ロー
ラ１を第１図のプリンタに、電極板１と取り替えて装着
し、該帯電ローラ１に ＤＣ！圧（オフセット電圧）ニー６００ＶＡＣ電圧：　
ビーク間電圧　２０００Ｖ周波数　４００Ｈｚ 正弦波電圧 のＤＣ＋ＡＣ重畳電圧を印加して感光トラム２の一次帯
電を行なわせてプリントを実行させた。

感光ドラム２面は一様に一６００ｖに負に帯電処理され
た。

前記の通り、帯電電極としての帯電ローラ１への印加電
圧が約５５０ｖ以上であれば放電が起こる。また、この
時の空気層の厚みｄは約３８μｍと計算される。従って
印加される電圧が放電しきい値である５５０Ｖよりも高
い場合に、空気層の距離が３８μｍの位置を中心として
、それ以下またはそれ以上の領域で放電は起こることに
なるが、本実施例では帯電ローラ上のメツシュ１５の高
さは３０μｍ以下に制限するため、十分な帯電が可能で
ある。

以上の構成を取る事によって、感光ドラム１と帯電ロー
ラ１の導電部は非接触であるため感光体の絶縁破壊を防
ぐことができ、感光体表面電位を安定化させるために印
加するＡＣ電圧を大きく取る事ができる。このことは、
従来の接触帯電方式の問題点であった接触帯電電極表面
の抵抗値制御の必要性をなくすることになる。

また本実施例においては、帯電ローラの導電部と感光体
とがメツシュ１５を介しており、帯電ローラと感光体の
実質的な接触面積が小さいため、力を及ぼし合う領域が
少なく、クリーニング装置８をすり抜けたトナーが電極
ローラ１によって力学的な力を受けにくく、トナー融着
が発生しにくい。

更に、同様の理由により帯電ローラ１と感光体の間の電
界で電極が感光体を振動させる力が伝わりにくく、また
、メツシュ１５か振動の緩衝材となるため、帯電音も発
生しにくいといった効果を得ることができるようになっ
た。

実際に本構成のプリンタによって出力される画像の画像
評価を行なったところ、ＡＣ帯電方式のため感光ドラム
表面上の電位のむらは除去され、帯電ローラ上のメツシ
ュ１５による画像への影響は見られなかった。

また、帯電ローラ１の導電部と感光体が非接触であるた
め、ＡＣ電圧を上昇させても、また通紙による耐久評価
を行なりでも感光体の絶縁破壊は起こらなかった。

このように帯電ローラ表面に絶縁性のメツシュ１５を形
成し、導電部と感光体の間を絶縁構成とすることによっ
て、従来の帯電ローラの問題点であった、感光層の絶縁
破壊、帯電音、トナー融着の問題を軽減しながら、良好
な画像を得ることに成功した。

（発明の効果） 以上のように本発明は、帯電電極と被帯電体の微小ギャ
ップにおける放電を用いた帯電を行なう系において、帯
電電極と被帯電体との接触部分を電気的に絶縁すること
で、従来の各種接触帯電方式で問題になっていた被帯電
体の絶縁破壊、帯電不良との兼ね合いによる接触電極の
抵抗値制御を不要とし、かつ安定な帯電を行なうことに
成功した。また、これによってＤＣ帯電方式又はＡＣ帯
電方式の接触帯電の欠点であった被帯電体の絶縁破壊、
帯電音、トナー融着等の問題を軽減することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う帯電装置を利用したプリンタの一
例の概略構成図。 第２図は帯電電極部分の斜視図。 第３図は帯電メカニズムの説明図。 第４図はその等価回路図。 第５図・第６図は夫々帯電電極としての電極板に曲率を
付けた実施例の概略図。 第７図（Ａ）は外周面に絶縁性の斜めの凸メツシュを形
成具備させた帯電ローラの一部切欠き正面図、同図（Ｂ
）は側面図。 第８図（Ａ）　　　（Ｂ）はメツシュシート巻付は法に
よる該帯電ローラの製造要領説明図。 第９図（１）乃至（７）はエツチング法による該帯電ロ
ーラの製造要領説明図。 第１０図はメツシュの向きをローラ回転方向にした帯電
ローラの正面図。 第１１図は接触型の帯電装置の説明図。 第１２図は帯電電極に直流電圧を印加したときの感光体
表面電位変化図。 第１３図は帯電電極に直流と交流の重畳電圧を印加した
ときの感光体表面電位変化図。 １１０は帯電電極としての電極板又は帯電ローラ、１２
・１５は絶縁部又は絶縁性メツシュ２は被帯電体として
の感光ドラム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被帯電体に対して対向接触する帯電電極によって
   帯電を行なう帯電装置において、帯電電極と被帯電体が
   電気的に絶縁されていることを特徴とする帯電装置。