JPH09305003A

JPH09305003A - 電荷移動装置、帯電装置、除電装置、および転写装置

Info

Publication number: JPH09305003A
Application number: JP11646596A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Nagamori; 由貴長森; Tsutomu Sugimoto; 勉杉本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、所定の電荷被移動体との間で電荷の
授受を行なう電荷移動装置（帯電装置、除電装置、転写
装置）に関し、簡単な構成で均一な、かつ安定した電荷
移動（帯電，除電あるいは均一なかつ安定した電界での
転写）を行なう。【解決手段】所定の電荷被移動体１側に向いた開口を形
成する、電荷移動体１の表面に近接ないし接触して配置
された枠体３と、枠体３内に保持され上記開口を経由し
て電荷被移動体１の表面に接触する液体２とを備え、電
荷被移動体１に対し相対的に移動して、電荷被移動体１
との間で電荷の授受を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の電荷被移動
体との間で電荷の授受を行なう電荷移動装置に関し、具
体的には、感光体等の被帯電体の表面を帯電する帯電装
置、感光体等の被除電体に蓄積した電荷を除電する除電
装置、電荷を担持するトナーによって形成されたトナー
像を、所定の第１のトナー像担持体上から所定の第２の
トナー像担持体上へと、静電的に転写する転写装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば電子写真プロセスを応
用した複写機やプリンタなどの画像形成装置では、上述
の電荷移動装置、すなわち具体的には、帯電装置、除電
装置および転写装置が広く採用されている。これらの基
本構造は互いに近似しているため、以後帯電装置を中心
に説明する。

【０００３】上記の画像形成装置では、感光体ドラムな
どの電荷受容体表面を帯電装置により帯電させ、像露光
することにより、その電荷受容体表面に静電潜像を形成
し、現像剤により現像することによってその静電潜像を
可視化して現像像を得、その現像像を記録紙などに転写
し、定着するというプロセスにより、記録紙上に画像を
形成する。このような画像形成装置で用いられる帯電装
置としては、従来より、コロナ放電などを利用した非接
触帯電方式と、微小ギャップでの放電を利用した帯電ロ
ールなどによる接触帯電方式とがある。

【０００４】コロナ放電を利用した帯電装置は、シール
ドケース内に電荷受容体の表面と近接・隔離させてワイ
ヤーを張架し、これに高電圧を印加してコロナ放電を発
生させ、電荷受容体に所定の電荷を付与するものであ
る。このような帯電装置は、帯電均一性には優れている
ものの、オゾン、ＮＯ_X などの放電生成物が大量に発生
するためその対策が必要となり、装置の大型化、高コス
ト化を招きやすいという欠点がある。また、空気中のご
みやフューザーオイルにより電極ワイヤーが汚れ、帯電
が不均一となって、得られる画像に欠陥を生じる恐れも
ある。

【０００５】そのため、最近では、電荷受容体に帯電電
極を直接接触させて帯電する接触帯電方式が検討されて
いる。この種の帯電装置は、電荷受容体表面に接触する
ように導電性部材を配置し、その導電性部材に電圧を印
加して接触部近傍の微小空隙で放電を発生させることに
より帯電を行なうものである。このような装置で用いら
れる導電性部材としては、ロール状やブラシ状のものが
挙げられる。この方式では、コロナ放電を利用していな
いため、オゾン発生量が極めて低いという利点をもつ。
また、電荷受容体に接触しているため装置の小型・軽量
化に適しており、現在ではロール型、ブラシ型の帯電装
置を用いた画像形成装置が製品化されている。このほ
か、クリーニングブレードに帯電機能を兼用させたもの
（例えば特開平１−９３７６０号公報、２−２８２２７
９号公報参照）や、フィルム状の帯電装置（特開平４−
２４９２７０号公報参照）が提案されており、各種の接
触帯電装置の実用化研究が進められている。

【０００６】上記の接触帯電装置のうち、導電性のロー
ルを用いるものでは、ロールの支持装置などが必要とな
るため構造が複雑になりやすいという欠点がある。また
均一な帯電を行うためには電荷受容体との密着性をよく
して安定した微小空隙を形成する必要があり、そのロー
ル表面のゴムの硬度を低くするなどの対策が必要にな
る。そのため、ゴム中に多量のプロセスオイルを含有す
る必要があり、このオイルが電荷受容体に転移して画質
に悪影響を及ぼしやすい。密着性を向上させるためにロ
ールの外形精度を上げる方法もあるが、弾性体の外形精
度を上げることは非常に難しく、歩留りの低下等といっ
たコストアップにつながる。

【０００７】上記帯電装置のうち、導電性のブラシを用
いるものでは、均一に接触することは可能であるが、ブ
ラシの製作に手間がかかる上、ブラシの掃き目が帯電ム
ラとして画像に出やすいという問題がある。ブレード状
の帯電電極をクリーニングブレードと兼用するもので
は、クリーニング精度と放電に必要な微小空隙の両立が
困難であり、均一かつ良好な帯電を行うことが難しい。
また、クリーニング機能を兼用させない場合でも、電荷
受容体に対して帯電器が静止しているため、未転写トナ
ーや外添剤などの汚れをため込みやすく、画質欠陥や異
常放電を生じてしまう恐れがある。

【０００８】フィルム状の帯電装置（例えば特開平４−
２４９２７０号公報参照）では、他の導電性部材に比べ
て簡単な構成で安定した接触が得やすく、部材のコスト
も安価であるものの、電荷受容体に押しつけられたまま
帯電を行なうため、摩擦帯電や帯電器の振動により帯電
電位が不安定になりやすい。また、ブレード状帯電器と
同様に、接触ニップにトナーなどの異物が付着して帯電
電位が不均一になるという問題点もある。このような問
題点を改善するための手段として、フィルム状部材に交
流電圧を重畳した直流電圧を印加する方法もあるが、電
荷受容体の表面エネルギーが増加してしまうため、クリ
ーニング不良や電荷受容体の磨耗が顕著になるといった
問題が生じる。さらに、交流の周波数に応じてフィルム
状部材が振動して帯電音が発生するという欠点がある。

【０００９】さらに、上記のような帯電装置では、帯電
効率が極めて低いという問題がある。例えば、エネルギ
ー消費効率を算出すると、帯電器の消費電力エネルギー
に対する、電荷受容体を帯電させる静電エネルギーの比
は、スコロトロン：０．５％、交流電圧重畳ロール：
２．６％、直流電圧印加ロール：２７．３％であり、い
ずれも低効率になっている。また、上記の帯電装置のよ
うに、固体である帯電器が、同じく固体である電荷受容
体に接触する場合においては、微視的にみると必ず非接
触の領域が存在する。そのような領域では、放電が不均
一になってしまうため、帯電ムラとなって画質低下を引
き起こしやすいという致命的な欠点がある。

【００１０】さらに、上記の帯電装置は、たとえ直流の
接触帯電方式であっても、すべて気中放電を利用してい
るため、環境変化や経時変化による電位変動が大きく、
そのうえオゾンなどの放電生成物、帯電による騒音など
も発生しやすいという問題もある。以上の問題点を解決
するため、最近では放電現象を利用せずに、電荷受容体
を帯電する各種方法が検討されている。これらは、液体
を用いて帯電するという公知技術（特開昭４７−７１４
３９号公報、特開昭５７−４９９６４号公報など）を応
用したものであり、例えば、特開平７−３２５４５８号
公報には、イオン性の液体を用いて電荷受容体を帯電す
る技術が開示されており、特開平５−１１９５８３号公
報には、液体ガリウムをスポンジローラに含浸させその
スポンジローラを電荷受容体に接触させて帯電させる技
術が開示されている。また、特開平７−１４０７２９号
公報には水を吸収させたスポンジローラを電荷受容体に
接触させて帯電を行なう技術が開示されている。このよ
うな帯電器は、パッシェンの法則から算出される放電開
始電圧によるエネルギー損失がないため、原理的には帯
電効率がほぼ１００％に近く、高効率帯電を実現できる
可能性がある。また、オゾンなどの発生もなく、接触状
態も均一になるため、非常に均一な帯電電位となる可能
性を有している。

【００１１】しかしながら、上述の、特開平５−１１９
５８３号公報、特開平７−１４０７２９号公報などに開
示された帯電装置は、スポンジローラに液体（液体ガリ
ウムないし水）を含浸させてそのスポンジローラを介し
て電荷受容体に接触させる構造のものであり、液体を直
接接触させる場合に比べれば、やはり上記各種の帯電装
置と同様、帯電均一性、使用している液体の電荷受容体
への転移、使用中のスポンジローラの摩耗という問題が
ある。また、上記のような構成で水を使用した場合、水
の蒸発の問題があり給水装置が必要となるなど、実用化
にもさらに数多くの問題がある。

【００１２】液体の管理の問題に関しては、前掲の特開
平７−３２５４６０号公報には、容器内にイオン性液体
と磁性流体とを貯蔵し、磁性流体の姿勢制御方法と液体
のメニスカスを組み合せることにより、イオン性液体と
電荷受容体との接触状態を制御する技術が開示されてい
る。このような帯電器は、液体が直接電荷受容体に接触
するため、非常に均一に帯電することができるうえ、液
体の蒸発を比較的少なく抑えることが可能であるという
利点もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平７−３２５４６０号公報に開示された帯電装置
は、磁性流体の制御に電磁石を使用するため、磁性トナ
ーや金属粉が電荷受容体に付着し、画質に悪影響を及ぼ
しやすいという欠点がある。また、構成が複雑であるた
め、装置の大型化、コストアップにつながりやすい。さ
らに、液体のメニスカスだけで機能しているため、微量
の液体が荷電受容体に付着することは不可避であり、他
のシステムに悪影響を及ぼすという問題もある。

【００１４】ここでは、帯電装置を例として説明した
が、上記の事情は除電装置、転写装置等についても同様
である。本発明は、上記事情に鑑み、簡単な構成で、か
つ他のシステムにも影響を与えない、均一なかつ安定し
た電荷移動（帯電，除電あるいは均一なかつ安定した電
界での転写）を行なうことのできる、電荷移動装置、帯
電装置、除電装置、および転写装置を提供することを目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の電荷移動装置は、所定の電荷被移動体に対し相対的
に移動して、該電荷被移動体との間で電荷の授受を行な
う電荷移動装置において、電荷被移動体側に向いた開口
を形成する、電荷被移動体表面に近接ないし接触して配
置された枠体と、枠体内に保持され上記開口を経由して
電荷被移動体表面に接触する、流動体もしくは粉体から
なる電荷移動媒体と、枠体の、枠体に対する電荷被移動
体の相対的移動方向下流側の部分に配置された、枠体内
の電荷移動媒体の枠体内からの洩出を防止するせき止め
部材とを備えたことを特徴とする。

【００１６】ここで、上記本発明の電荷移動装置は、上
記枠体内に保持された電荷移動媒体に接する電極を備え
たものであってもよい。また、上記せき止め部材が、電
荷被移動体表面に近接ないし接触して配置され、その電
荷被移動体の相対的移動に逆らう方向に回転する回転体
であることが好ましい。

【００１７】電荷移動媒体は、１０¹²Ω・ｃｍ未満の体
積抵抗率を有するものであることが好ましく、また上記
電荷移動媒体が液体の場合、上記枠体が、その液体に対
し３０％以下の吸収率を有するものであることが好まし
い。本発明の電荷移動装置の、上記電荷被移動に対する
配置位置は、特に限定されるものではないが、例えば、
上記枠体の開口を下に向けた状態で、電荷被移動体の上
方に配置されていてもよい。

【００１８】また、上記目的を達成する本発明の帯電装
置は、所定の被帯電体に対し相対的に移動して該被帯電
体を帯電する帯電装置において、上記被帯電体側に向い
た開口を形成する、被帯電体表面に近接ないし接触して
配置された枠体と、枠体内に保持され上記開口を経由し
て被帯電体表面に接触する、流動体もしくは粉体からな
る電荷移動媒体と、枠体の、枠体に対する被帯電体の相
対的移動方向下流側の部分に配置された、枠体内の電荷
移動媒体の枠体内からの洩出を防止するせき止め部材と
を備えたことを特徴とする。

【００１９】また、上記目的を達成する本発明の除電装
置は、所定の被除電体に対し相対的に移動して被除電体
を除電する除電装置において、上記被除電体側に向いた
開口を形成する、被除電体表面に近接ないし接触して配
置された枠体と、枠体内に保持され上記開口を経由して
被除電体表面に接触する、流動体もしくは粉体からなる
電荷移動媒体と、枠体の、枠体に対する被除電体の相対
的移動方向下流側の部分に配置された、枠体内の電荷移
動媒体の枠体内からの洩出を防止するせき止め部材とを
備えたことを特徴とする。

【００２０】さらに、上記目的を達成する本発明の転写
装置は、電荷を担持するトナーによって所定の第１のト
ナー像担持体上に形成されたトナー像を、所定の転写位
置において第１のトナー像担持体に近接ないし接触して
移動する所定の第２のトナー像担持体上に転写する転写
装置において、上記第２のトナー像担持体の、トナー像
が転写される表面に対する裏面側に配置されその裏面側
に向いた開口を形成する、裏面に近接ないし接触して配
置された枠体と、枠体内に保持され上記開口を経由して
上記裏面に接触する、流動体もしくは粉体からなる電荷
移動媒体と、枠体の、枠体に対する第２のトナー像担持
体の相対的移動方向下流側の部分に配置された、枠体内
の電荷移動媒体の枠体内からの洩出を防止するせき止め
部材とを備え、上記電荷移動媒体に電圧を印加すること
により第１のトナー像担持体上のトナー像を第２のトナ
ー像担持体上に転写することを特徴とする。

【００２１】尚、以下の説明においては、電荷移動装
置、帯電装置、除電装置、および転写装置を区別する必
要のないときは、それらの総称として「電荷移動装置
等」と称し、これと同様に、電荷被移動体、被帯電体、
被除電体、および第２のトナー像担持体の総称として
「電荷被移動体等」と称する。上記電荷移動媒体（粉体
もしくは流動体）の体積抵抗率が１０¹²Ω・ｃｍ未満で
あれば十分な電荷移動、例えば電荷受容体を十分に帯電
すること等が可能であるが、抵抗が大きいほど電荷移動
時間、帯電時間等が長くなるため、プロセススピード１
５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の高速で使用する場合は１０⁹ Ω
・ｃｍ未満が望ましい。また、この電荷移動媒体は、基
本的には使用状態において流動する状態にある物であれ
ば特に限定されるものではなく、磁性流体や、例えば平
均粒径５００μｍ以下の粉体や、温度、電界、圧力等で
相変化する物質等であってもよいが、常温で液状をして
いる材料であることが好ましく、例えば、水銀、ガリウ
ム−インジウム−スズ（Ｇ_a −Ｉ_n −Ｓ_n ）合金などの
液体金属、純水などの水、シリコンオイル、アミンオイ
ルなどのオイル、エタノール、グリセリンなどのアルコ
−ル、食塩水などの電解質溶液、有機溶剤、乳液状液
体、ゲルなどが好適である。さらには、オイルなどの絶
縁性の液体中に導電粉を混入し、導電性を付与したもの
であっても良いが、電荷被移動体等へ転移しにくいとい
う点では、水、アルコールが好ましい。

【００２２】本発明にいう枠体およびせき止め部材は、
電荷移動媒体を吸収しにくいものならばどのような材料
でもよく、例えば、金属、樹脂、スポンジ、フェルト、
不織布、フォーム、ブラシ、ゴムなどを用いることがで
きる。この場合、電荷移動装置等の最外殻が電荷移動媒
体を吸収しない材料で構成されているならば、他はどの
ような材質でもよく、吸収性の繊維、スポンジ、高分子
吸収体などを使用してもよい。枠体を電荷被移動体等に
接触させる場合や、せき止め部材を接触させる際の材料
としては、特に柔らかく接触できるという点から、スポ
ンジ、フェルト、不織布、フォーム、ブラシが好まし
い。

【００２３】枠体ないしせき止め部材の構成材料として
撥水性の高分子材料や天然繊維が好適に用いられるが、
電荷移動媒体が水、あるいは親水性の液体の場合、枠体
ないしせき止め部材の高分子材料として、フェルト、ウ
ールフェルト、植物性天然繊維カポック、フッ素スポン
ジ、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチ
レン繊維とポリプロピレン繊維の熱融着繊維など、柔ら
かく、かつ撥水性の高い高分子材料を用いることが好ま
しく、電荷移動媒体がオイル、あるいは疎水性の液体の
場合、フッ素スポンジ、フェルト、イオン交換樹脂な
ど、柔らかく、かつ撥油性の高い高分子材料を用いるこ
とが好ましい。また、このような材料に撥水性ないし撥
油性のコーティング処理を施して形成した部材も、好適
に用いることが可能である。

【００２４】せき止め部材が回転体である場合の形状と
しては、ゴムロール、ブラシロール、多数のブレードま
たはフィルムなどからなるブレードロール、スポンジロ
ール等、安定して回転する構造であれば特に限定される
ものではなく、せき止め部材が電荷被移動体に接触する
場合には、特に柔らかく接触できるという点からスポン
ジロール、ブラシロールが好ましい。

【００２５】上記電荷移動装置等の電荷移動媒体に電荷
移動用の電圧を印加する場合、その電圧は、直流電圧、
交流電圧に直流電圧を重畳させた電圧、矩形波など、い
ずれの形態の電圧を印加しても電荷被移動体との間で電
荷移動を行なうことが可能である。しかし、均一な電荷
移動（例えば均一な帯電）という機能を重視するなら
ば、直流電圧を印加することが好ましい。

【００２６】本発明の電荷移動装置等は、単体で交換、
供給することが可能であるため、大型の複写機、プリン
タ等にも適用することができる。ただし、電荷移動媒体
の蒸発が最小限に抑えられ、かつ小型であることを活か
すならば、小型の複写機や小型のプリンタのカートリッ
ジに実装して用いることが有効である。本発明の電荷移
動装置等では、導電性の電荷移動媒体が直接、電荷被動
移動体に接触して電荷移動（帯電等）を行なうため、電
荷移動媒体（粉体もしくは流動体）と固体との間の接触
となり、微視的に見ても非接触の領域が存在しない。ま
た、電荷移動媒体を吸収しない材料で構成することによ
り、電荷移動媒体の蒸発をほとんど防ぐことが可能とな
る。また、せき止め部材を配置したことによって電荷移
動媒体が電荷移動体に付着して他のシステムに悪影響を
及ぼすことが防止され、さらに、電荷移動媒体の蒸発や
消費をほぼ完全に防ぐことができる。

【００２７】さらに、本発明の電荷移動装置等は、枠体
の開口が下に向いた姿勢を含め、どのような姿勢にも設
置することができ、このことから本発明の電荷移動装置
等を組み込んだ例えば画像形成装置等の設計の自由度を
極めて大きく向上させている。枠体ないしせき止め部材
と電荷被移動体との間の距離を、使用する電荷移動媒体
の表面張力と電荷被移動体の表面張力との関係から概算
される微小な間隔に保つと、電荷移動媒体は、自己の表
面張力により、その微小な間隔を通過することなく枠体
内部に保持される。このように枠体と電荷被移動体とを
非接触に保った場合、電荷被移動体の不必要な磨耗や、
摩耗帯電による不均一な電荷移動も防ぐことができる。

【００２８】また、本発明の電荷移動装置等では、枠体
あるいはせき止め部材を電荷被移動体に直接接触させて
もよい。この場合、電荷移動媒体として揮発性のものを
使用しても枠体内部の電荷移動媒体はほとんど蒸発せ
ず、また、電荷被移動体の表面状態が変化しても、電荷
移動媒体は安定的にその枠体内部に保持される。また、
本発明において、枠体ないしせき止め部材として撥水性
の高分子材料を用いると、親水性の電荷移動媒体を使用
した場合、その電荷移動媒体の保持が容易であり、かつ
枠体あるいはせき止め部材が簡易な構造となる。また電
荷移動媒体としてオイルなどの親油性のものを使用した
場合であっても、その電荷移動媒体の保持が容易であ
り、かつ枠体あるいはせき止め部材の構造が簡易とな
る。

【００２９】

【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、本発明の第１の実施形態である帯電
装置を示す概略構成図であり、図１（ａ）は断面図、図
１（ｂ）は斜視図である。この帯電装置１０は、図１
（ａ）の左右方向に移動可能な電荷受容体１の上方の、
電荷受容体１と対向した位置に支持されており、導電性
の液体２（本発明にいう粉体もしくは流動体からなる電
荷移動媒体の一例）と、この液体２を電荷受容体１に接
触させるように保持する液体保持部材３（本発明にいう
枠体の一例）と、この液体２が電荷受容体１の移動方向
に流出するのを防止するせき止め部材６を備えている。
さらに、液体保持部材３の内部には導電性の液体２に帯
電電圧を供給するための帯電電極４が備えられており、
この電極４には電源５が接続されている。

【００３０】電荷受容体１は、例えば導体基板１ａ上に
光導電層１ｂが積層された構成のものであり、導体基板
１ａは電気的に接地されている。液体保持部材３の長手
方向端部は、図１（ｂ）に示すように、導電性液体２の
流出、蒸発を防ぐため、液体２を取り囲むような構造に
なっている。液体保持部材３の短手方向端部と電荷受容
体１との間の距離およびせき止め部材６と電荷受容体１
との間の距離については後述する。電極４は導電性液体
２と常に接触するように配置されている。

【００３１】この帯電装置１０を構成する導電性の液体
２は、常温で液状の材料であればどのような種類の液体
であってもよく、体積抵抗率が１０¹²Ω・ｃｍ未満であ
れば、電荷受容体１を帯電することが可能である。ただ
し、抵抗が大きいほど帯電時間が長くなるため、高速で
使用する場合は１０⁹ Ω・ｃｍ未満であることが望まし
い。導電性液体２として、例えば、水銀、ガリウム−イ
ンジウム−スズ合金などの液体金属、純水などの水、シ
リコンオイル、アミンオイルなどのオイル、エタノー
ル、グリセリンなどのアルコ−ル、食塩水などの電解質
溶液、有機溶剤、乳液状液体、ゲルなどを用い、十分帯
電させることが可能である。なかでも、電荷受容体１へ
転移しにくいという点では、水、アルコールが好まし
い。

【００３２】液体保持部材３およびせき止め部材６は、
いずれも、導電性液体２を吸収しにくいものならばどの
ような材料で構成されていてもよく、例えば、金属、樹
脂、スポンジ、フェルト、不織布、フォーム、ブラシ、
ゴムなどを用いることができる。液体保持部材３を電荷
受容体１に接触させる場合は、柔らかく接触できるとい
う点から、スポンジ、フェルト、不織布、フォーム、ブ
ラシなどが好ましい。液体保持部材３の材料として、金
属など導電性のものを用いる場合は、電荷受容体１との
近接点において火花放電が発生する恐れがあるため、電
荷受容体１との間に十分な間隔を設けるか、電荷受容体
１との対向面を絶縁性の部材で覆うなど、火花放電の発
生を防止する工夫を施すことが好ましい。

【００３３】帯電電極４は導電性液体２に電圧を供給す
るため、その体積抵抗率は導電性液体２の体積抵抗率よ
り小さいほうが望ましい。材質としては、例えばポリエ
ステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリカーボネー
ト、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリ
デンなどの高分子材料にカーボンブラックなどの導電性
粒子を混入することにより形成された導電性樹脂、金属
などが挙げられる。形状は板状でも十分に機能するが、
導電性液体との接触を特に良好にするには、ブラシ、ス
ポンジなど、液体中に入り込めるような形状のものが好
ましい。

【００３４】このような帯電装置１０において、電源５
から帯電電極４を介して導電性の液体２に所定の電圧が
印加されると、導電性の液体２から供給される電荷によ
り、電荷受容体１が直接的に帯電される。このメカニズ
ムは、導電性の液体２がイオン性液体の場合では、以下
のように説明される。電源５が負極性の場合、導電性の
液体２中のマイナスイオンが電荷受容体１側に移動し、
電荷受容体１を負に帯電させ、プラスイオンは電極４側
に到達して中和される。同様に、電源５が正極性の場
合、導電性の液体２中のプラスイオンが電荷受容体１側
に移動し、電荷受容体１を正に帯電させ、マイナスイオ
ンは電極４側に到達して中和される。電荷受容体１が負
または正に帯電される際には、電荷受容体１および導電
性液体２の表面に微量付着している吸着水が大きく関与
しており、導電性液体２中のイオンは、この吸着水を電
離することにより、電荷受容体を帯電している。また、
導電性の液体２が、液体金属のような非イオン性液体の
場合、電子がイオンと同等の働きをするため、電荷受容
体１の表面および導電性液体２の表面に微量に付着して
いる吸着水を介して同様の現象が発生する。このよう
に、電荷受容体１および導電性液体２の表面の吸着水
は、本発明のような電荷受容体１を直接的に帯電させる
現象に大きく寄与するもので、導電性液体２に代わり固
体（粉体）や液体以外の流動体であっても、その表面に
吸着水が十分に存在し、吸着水を介して電荷受容体１と
導電性液体２が均一に接触している状態であれば、同様
の効果が得られる。

【００３５】以上より、上記帯電装置１０では、導電性
液体２と電荷受容体１との間に常に安定した接触が得ら
れ、その結果、電荷受容体１を極めて均一に帯電するこ
とが可能となる。また、導電性液体２は液体保持部材３
およびせき止め部材６の内部に安定的に保持されるた
め、蒸発、電荷受容体１への転移などが発生せず、長期
に渡り安定した帯電特性を得ることができる。

【００３６】次に、図２に示す帯電試験装置を用いて、
図１に示す帯電装置の帯電テストを実施した結果を示
す。図２に示す帯電試験装置は、矢印方向に回転するド
ラム状の電荷受容体１の周囲に、電荷受容体１の表面電
位を検知する表面電位センサー１１と、電荷受容体１の
表面電荷を除電する除電ランプ１３とを有しており、表
面電位センサー１１には表面電位計１２が接続されてい
る。電荷受容体１の回転方向における表面電位センサー
１１の上流側には図１に示す構造の帯電装置１０が配置
され、導電性の液体２が電荷受容体１の表面に接触する
ように固定されている。電極４には直流電源１４が接続
され、直流の帯電電圧が印加されるようになっている。
この直流電源１４は、出力電圧を任意に変えることがで
きるものであり、印加電圧の増減にともなって変化する
電荷受容体１の表面電位を、表面電位計１２で測定する
ようになっている。

【００３７】導電性液体２にはイオン交換水ないし蒸留
水を使用しており、体積抵抗率がそれぞれ１０⁷ ／ｃ
ｍ、１０⁶ Ω／ｃｍ、１０⁵ Ω／ｃｍのものを使用し
た。また、液体保持部材３はアルミニウム、アクリルの
２種類を用意し、せき止め部材６はポリエチレン繊維を
フェルト状に加工したものを使用した。特にせき止め部
材６については、電荷受容体１に接触させた場合につい
ても実験した。

【００３８】図３は、図２に示す帯電試験装置を用いた
帯電テストにおいて、導電性液体２に直流電圧を印加し
た際の印加電圧と、電荷受容体１の表面電位との関係を
示した図である。図３には、図４に示されるような、従
来の放電型デバイスである、接触帯電型の帯電装置によ
る帯電テストの結果も併せて記されている。図４に示す
帯電装置は、ドラム状の電荷受容体１の回転軸と平行な
回転軸を有する導電性ロール１００と、その導電性ロー
ル１００に接続された電源１０１とから構成され、電荷
受容体１と導電性ロール１００との接触によってその接
触部前後に生じる、微小なくさび型のエアギャップで発
生する微小空隙放電によって、電荷受容体１への帯電が
行なわれる。

【００３９】図３において、本発明の第１の実施形態
（図１参照）の場合、直流電源１４から０Ｖ〜ー１ｋＶ
の直流電圧を印加したところ、電荷受容体１の表面電位
は印加電圧の増加に伴って増加し、ー１ｋＶの印加電圧
で約ー９５０Ｖに達することが確認された。この間、異
常放電や導電性液体２の電荷受容体１への転移などは発
生しなかった。また、導電性液体２および液体保持部材
３の材料の上記すべての組合せ、およびせき止め部材６
と電荷受容体１との接触、非接触の場合において、良好
な結果を得た。

【００４０】本発明の第１の実施形態のグラフと従来の
帯電装置によるグラフとを比較すると、従来の帯電装置
では約−５５０Ｖの印加電圧までは帯電されていないの
に対し、本発明による帯電装置では印加電圧とほぼ比例
して表面電位が上昇している。これは、本発明が放電現
象を利用せず、電荷受容体１を直接的に帯電させる方式
であるため、パッシェンミニマムのエアギャップと電荷
受容体の容量とで定まる放電開始電圧による損失がない
ことによる。これらのグラフの結果から、液体を用いて
直接的に帯電させることにより帯電効率が大きく上昇す
ることがわかる。

【００４１】図５は、電荷受容体表面の電位変動を示し
た図である。この図５より、従来の帯電装置では５Ｖ〜
２０Ｖの電位ムラが発生しているのに対し、本実施形態
では電位が一定し、ほとんど変動していない。従来の帯
電装置は、上述したように、固体と固体の接触によって
生じる、くさび型のエアギャップで発生する放電によっ
て帯電されるため、偏心や真直度によってエアギャップ
の形状が変動し、電位ムラが大きくなる。しかし、本発
明のように放電現象を利用しない場合、電位の均一性は
電荷受容体１と導電性液体２との接触状態によって決ま
るため、本発明のように常に安定した接触が得られる構
成にすることにより、電位変動を極めて小さく抑えるこ
とができる。また、電荷受容体１の特性に起因する、１
サイクル目と２サイクル目の電位の差△Ｖは、従来の帯
電装置では２０Ｖ〜３０Ｖであるのに対し、本発明では
１０Ｖ以下である。

【００４２】以上より、本発明による帯電装置では、帯
電効率が大きく改善されるだけでなく、帯電電位の均一
性も大きく向上するという利点があることがわかる。図
６は、図１に示す帯電装置１０が適用された画像形成装
置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、一様
に帯電された後に像光を照射することによって潜像が形
成される感光体（電荷受容体）２０を備え、この感光体
２０の周囲には、感光体２０の表面を帯電させる、図１
に示す実施形態の帯電装置１０のほか、露光装置２１、
現像装置２２、転写ローラ２５、クリーニング装置２
７、及び除電ランプ２８が備えられている。さらに、こ
の画像形成装置内には、用紙２４を収納する用紙カセッ
ト２３、トナー像を定着する定着装置２６も備えられて
いる。

【００４３】このような画像形成装置では、帯電装置１
０により感光体２０が所定の電位に帯電された後、露光
装置２１によって画像情報に対応したレーザー光が照射
され、感光体２０の表面に静電潜像が形成される。この
静電潜像は、現像装置２２によって現像され、感光体２
０へのトナーの付着による可視像が形成される。一方、
用紙カセット２３から、用紙２４が、ペーパーガイド２
９に沿って感光体２０と転写ローラ２５との間に搬送さ
れ、転写ローラ２５により、感光体２０上のトナー像が
用紙２４上に転写される。転写されたトナー像は、定着
装置２６で定着され、用紙２４上にプリント像が形成さ
れる。一方、感光体２０の回転に伴ない、感光体２０上
に残留した未転写トナーは、クリーニング装置２７で清
掃され、除電ランプ２８により感光体２０表面が除電さ
れた後、再び帯電装置１０による帯電工程にはいる。な
お、上記工程において、帯電装置１０へ印加される電圧
は約ー３６０Ｖであって、これにより、電荷受容体の表
面はほぼー３５０Ｖに帯電される。

【００４４】このような画像形成装置を用いてプリント
像を形成し、帯電装置１０の信頼性テストを行ったとこ
ろ、帯電電位が均一であって帯電不良などの画質欠陥の
ない良好な画像が得られることが確認された。また、除
電ランプ２８を消灯して同様のプリントテストを実施し
ても、同様に良好な画像が得られた。従来は、帯電装置
への侵入電位分布によって電界集中などが発生し画像欠
陥が生じたり、不均一な帯電電位になってしまうため、
除電ランプ２８を設置する場合があった。しかし、本発
明では、侵入電位分布、極性、大小によらず帯電電位を
一定に保つ電位補償能力が非常に高いため、除電ランプ
２８を設置する必要はない。

【００４５】以上より、本発明では、常に安定した帯電
電位を補償する能力が高いことが確認された。次に、導
電性液体の種類を変えてその帯電性を検討した結果を示
す。表１は実験に用いた各種導電性液体の種類とその導
電率を測定した結果であり、図７はその実験結果であ
る。帯電試験装置は図２に示したものを使用し、電荷受
容体１としてＰＥＴフィルムにアルミニウムを蒸着した
金属蒸着フィルムを使用した。その際、除電には＋放電
のコロトロンを使用した。

【００４６】

【表１】

【００４７】図７より、純水および市水では、導電率の
大小にかかわらず、＋帯電、ー帯電いずれにおいても、
金属蒸着フィルムの表面電位は印加電圧とほぼ等しくな
ることが認められた。また、導電率が１０^-12 Ｓ／ｃ
ｍ、１０^-14 Ｓ／ｃｍのシリコンオイルでは、導電率が
低すぎるためほとんど帯電せず、１０^-12 Ｓ／ｃｍ以下
の液体は、帯電装置としては使用できないことが実証さ
れた。その他の導電性液体では、グリセリンの導電率が
１０^-9Ｓ／ｃｍともっとも小さいが、同図より、金属蒸
着フィルムを十分に帯電することが可能であることが示
されている。したがって、１０^-10 Ｓ／ｃｍ〜１０^-11
Ｓ／ｃｍまでは、本発明による帯電装置の導電性液体と
して十分使用できることが確認された。

【００４８】ところで、水以外の導電性液体では、いず
れも印加電圧０Ｖにおいて、表面電位がマイナス側にシ
フトしている。これは、各種液体と感光体との間の摩擦
帯電などが影響していると考えられる。しかし、すべて
の液体で印加電圧に対する表面電位の傾きは等しいこと
から、水以外の導電性液体についても、帯電装置として
有効に使用することができる。

【００４９】図８は、本発明の第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、導電
性の液体３２と、液体を吸収しない材料からなる液体保
持部材３３、やはり液体を吸収しない材料からなるせき
止め部材３６とを有する。せき止め部材３６は、長手方
向にほぼ均等に植毛された撥水性の繊維からなるブラシ
で構成されている。せき止め部材３６は、例えばレーヨ
ン、アクリル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンテレフタレートなどの高分子材料で繊維を形成し、こ
れをブラシ状に成形したものである。液体保持部材３３
には、前述した第１の実施形態の液体保持部材と同様の
材料を用いることができる。また、液体保持部材３３の
内部には導電性液体３２へ給電する電極３４が設置され
ており、その電極３４には電源３５が接続されている。
ただし、液体保持部材３３が金属、導電性の樹脂等の導
電性材料からなる場合は、電極３４を省略し、液体保持
部材３３に直接帯電電圧を印加することも可能である。
また、せき止め部材３６は、電荷受容体３１に完全に接
触しており、これによって導電性液体３２を内部に閉じ
込めた構成になっている。導電性液体３２としては第１
の実施形態で例示したものと同様の材料を用いることが
できるが、ここでは水を用いた。

【００５０】このような帯電装置を用いてプリントテス
トを行ったところ、良好な画像が得られることが確認さ
れた。図９は、従来の吸水性スポンジを用いた帯電装置
の概略構成図である。この図９に示す帯電装置は、ドラ
ム形の電荷受容体３１の回転軸と平行な回転軸を有する
吸水性スポンジロール１１０と、その吸水性スポンジロ
ール１１０に接続された電源１１１から構成されてお
り、吸水性スポンジロール１１０には、最初、十分な量
の水を含浸させた。

【００５１】図１０に、図９に示す従来の帯電装置と本
発明による図８に示す帯電装置について、導電性液体
（ここでは水）の蒸発量の比較を示す。本発明による帯
電装置の場合、図９に示される、従来の吸水性スポンジ
を用いた構成に比べ単位時間内に蒸発する蒸発量が極端
に少ないという効果が確認された。また、吸収量の異な
る４種の枠体を使用し、１０時間放置後の導電性液体
（ここでは水）の蒸発量を測定したところ、吸収量が重
量比で０．０％および２３％の液体保持部材を用いた場
合は水の蒸発はほとんど見られなかった。しかし吸収量
が３３％の液体保持部材で約０．５ｍｇ／ｃｍ² 、７１
％の液体保持部材では約３０ｍｇ／ｃｍ² の水の蒸発が
測定された。このように、本発明の帯電装置に使用する
液体保持部材（枠体）として、吸収量が３０％以下の材
料を用いることにより、導電性液体の蒸発を最小限に防
ぐ効果がよりいっそう高まることが確認された。

【００５２】図１１は、本発明の第３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、導
電性の液体４２と、液体を吸収しない材料からなる液体
保持部材４３と、導電性液体４２が電荷受容体４１に付
着するのを防ぐためのせき止め部材４６とを有してい
る。導電性液体４２と液体保持部材４３としては、それ
ぞれ第１の実施形態に例示した材料と同様の材料を用い
ることができる。液体せき止め部材４６は、電荷受容体
４１に接触する場合は、絶縁性である方が好ましく、絶
縁性の高分子材料から成型されたゴム、スポンジ、フェ
ルト、ブラシ、多数のブレードからなる回転体などが適
している。また、せき止め部材４６には、電荷受容体４
１の回転方向と逆方向に回転するための手段も備えられ
ている。この回転手段は、電荷受容体４１の駆動歯車、
別付のモータなど、どのような機構を用いてもよい。ま
た、液体保持部材４３の内部には導電性液体４２へ給電
する電極４４が設置されており、その電極４４には電源
４５が接続されている。

【００５３】このような帯電装置を用いてプリントテス
トを行なったところ、良好な画像が得られ、帯電特性も
良好であった。また、せき止め部材４６を回転体とし、
積極的に液体を液体保持部材内に押し戻すような構成に
することにより、より安定的に帯電装置内に導電性液体
を保持することが可能となり、高速機への適用が容易に
なるという特徴も有している。

【００５４】さらに、せき止め部材４６について電荷受
容体４１の回転方向と逆方向に回転させ、せき止め部材
４６が、電荷受容体４１の回転速度に対して、逆方向に
周遠比１より大きくなるように回転させると、液体を押
し戻す効果が非常に高まった。特に、導電性の液体４２
の表面張力が小さく電荷受容体４１に転移しやすい場合
や、上述の第１の実施形態では十分な効果が得られなか
った液体でも、液体保持部材４３内に安定に保持され、
帯電特性も改善された。また、周速比を１より大にする
ことにより、せき止め部材４６を電荷受容体４１に対し
て非接触に設置しても、第１の実施形態の非接触である
場合に比べて、より高い液体せき止め効果が得られるた
め、せき止め部材４６の材料選択の範囲が広がり、硬い
樹脂のロールなどの表面を研磨し、導電性の液体４２と
の摩擦力を高めるといった構成にすることも可能にな
る。

【００５５】以上より、せき止め部材の回転速度を速く
することにより、よりいっそう安定して帯電装置内に導
電性液体を保持することが可能となり、導電性液体およ
びせき止め部材の材料選択の幅が広がり、高速機への運
用も容易になるという効果が確認された。図１２は、図
１１に示す第３の実施形態におけるせき止め部材の各種
形状について示した図である。図１２（ａ）は、第１の
実施形態に示した材料を繊維状にして長手方向にほぼ均
等に植毛し、ブラシロールを形成したものであり、図１
２（ｂ）は、第１の実施形態に例示した材料をスポンジ
状に成形したものであり、図１２（ｃ）は、第１の実施
形態に例示した材料をフィルム状に形成し、回転軸から
放射状に張り付けたものである。

【００５６】このようなせき止め部材を、図１１に示す
第３の実施形態に例示した帯電装置に設置してプリント
テストを行なったところ、いずれの形状においても良好
な画像が得られ、帯電特性も良好であった。また、導電
性液体４２が電荷受容体４１に転移・付着することもな
く、導電性液体をせき止める機能が十分に発揮されると
いう利点も有している。

【００５７】図１３は、本発明の第４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、導
電性の液体６２と、液体を吸収しない材料からなる液体
保持部材６３と、せき止め部材６６とを有するものであ
り、せき止め部材６６は、ウール、植物性天然繊維カポ
ック、フッ素、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊
維、ポリエチレン繊維とポリプロピレン繊維との熱融着
繊維などの撥水性材料をスポンジ状もしくはフェルト状
に成形したものである。液体保持部材６３には、第１の
実施形態と同様の材料を用いることができる。また、液
体保持部材６３の内部には導電性液体６２へ給電する電
極６４が設置されており、その電極６４には、電源６５
が接続されている。ただし、液体保持部材６３が金属も
しくは導電性の樹脂等からなる場合は、電極６４を省略
し、液体保持部材６３に直接帯電電圧を印加することも
可能である。せき止め部材６６は、電荷受容体６１に完
全に接触しており、これによって導電性液体６２を内部
に閉じ込めた構成になっている。導電性液体６２には第
１の実施形態と同様の材料を用いることができるが、こ
の実施形態では水を用いた。また、せき止め部材６６に
は、吸収量が重量比で２３％、単位面積当たりの吸収量
が０．０１ｇ／ｃｍ² の高撥水性樹脂であるポリエチレ
ン繊維とポリプロピレン繊維との熱融着繊維をフェルト
状に加工したものを用いた。

【００５８】このような帯電装置を用いてプリントテス
トをおこなったところ、良好な画像が得られた。また、
この実施形態は、せき止め部材６６から導電性液体６２
が全くしみださないため、長期にわたって安定した状態
で使用できるという特徴も有している。図６に示す画像
形成装置に図１ないし図１３に示す帯電装置を組み込ん
で、Ａ４サイズの用紙１５，０００枚の耐久プリントテ
ストを行った。その結果、初期のプリントからテスト終
了まで長期に渡って安定な帯電特性が得られ、良好なプ
リント像が得られた。また、テスト中にクリーニング部
材からすり抜けてくる現像剤が帯電装置内に蓄積されて
も画質欠陥などが発生せず、帯電性に影響を与えないこ
とが確かめられた。特に、図１に示す帯電装置を組み込
んだ場合は、導電性液体２中に現像剤が混入した状態で
あっても良好な帯電特性を示した。したがって、本発明
による帯電装置は、クリーナレスなど新規の電子写真プ
ロセスにおいても適用可能であるという特徴も有してい
ることが確認された。

【００５９】以上の各実施形態の説明では帯電装置をと
り上げたが、本発明の電荷移動装置等（帯電装置、除電
装置、転写装置）は用途が異なるのみであって構造はい
ずれも上述の各実施形態のものをそのまま適用すること
ができる。そこで、ここでは除電装置、転写装置の構造
についての説明は省略し、以下、それらの用途について
例示する。

【００６０】図１４は、本発明の帯電装置および転写装
置を適用した画像形成装置の概略構成図である。この画
像形成装置には、感光体（電荷受容体）７０の周囲に、
本発明による帯電装置７１、像露光装置７２、現像装置
７３、転写前コロトロン７４、及びクリーナ７５が備え
られている。また、転写部にはロール７７ａ、７７ｂお
よび駆動ロール７７ｃに張架された転写ベルト７６が備
えられており、この転写ベルト７６は駆動ロール７７ｃ
によって循環移動するように駆動されている。

【００６１】この転写ベルト７６を挟み、感光体７０に
接近した位置には、本発明による転写装置７８が備えら
れており、さらにこの転写ベルト近傍には転写ベルト７
６を除電するための本発明による除電装置９１とその対
向電極９２も備えられている。感光体７０は、帯電装置
７１で一様に帯電され、像露光装置７２で露光されて感
光体７０上に静電潜像が形成され、現像装置７３によっ
て現像され、その現像により形成されたトナー像が、用
紙搬送経路Ｐに沿って転写ベルト７６の上により搬送さ
れた用紙（図示せず）上に、転写装置７８の作用により
転写される。転写後の用紙は、図示しない定着装置によ
りその用紙上に転写されたトナー像がその用紙上に定着
され、これにより、その用紙上にプリント像が形成され
る。その後、転写ベルト７６は除電装置９１により除電
される。また感光体７０側では、転写後、クリーナ７５
により残存トナーの除去が行なわれる。

【００６２】この図１４に示す構造の画像形成装置を用
いてプリント像を形成し、そのプリント像形成過程にお
ける帯電装置７１、転写装置７８、および除電装置９１
の性能テストやプリント像の画質テストを行なったとこ
ろ、帯電電位が均一で、転写、除電が良好に行なわれ、
帯電不良や転写不良などの画質欠陥のない良好な画像が
得られることが確認された。また、本発明による転写装
置７８および除電装置９１は非放電型であるため、装置
全体としてのＯ₃ 、ＮＯ_x 発生量が減少し、さらには放
電生成物の堆積による画質欠陥なども防止することがで
きるという効果も有している。

【００６３】以上より、本発明は電荷受容体（電荷被移
動体）を均一に帯電するためだけでなく、転写装置、除
電装置としても有効であり、特にこれらの電荷移動装置
をすべて本発明の電荷移動装置に置き換えることによ
り、有害なＯ₃ 、ＮＯ_x の排出が皆無であり、人体およ
び画像形成装置内の他の装置に及ぼす悪影響を低減でき
ることが確認された。

【００６４】図１５は、本発明の帯電装置及び転写装置
を適用したタンデム型画像形成装置の概略構成図であ
る。この画像形成装置には、４台の感光体（電荷受容
体）７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄが備えられてお
り、各感光体７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄの周囲に
は、本発明による帯電装置７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７
１ｄ、像露光装置７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ、現
像装置７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ、転写前コロト
ロン７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ及びクリーナ７５
ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄが備えられている。

【００６５】また、この画像形成装置には、ロール７７
ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄに張架された転写ベルト７
６が備えられており、この転写ベルト７６は、各感光体
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに跨がって延在し、循
環移動するように駆動される。この転写ベルト７６を挟
んだ、各感光体７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに近接
した位置には、本発明による転写装置７８ａ，７８ｂ，
７８ｃ，７８ｄが備えられている。さらに、この転写ベ
ルト７６の近傍には、用紙搬送経路Ｐに沿って搬送され
てきた用紙（図示せず）を転写ベルト７６に吸着するた
めの吸着用コロトロン７９、トナー層上帯電器８１、転
写ベルト７６を除電するための除電コロトロン８０ａ，
８０ｂ、および転写ベルトクリーニング装置８２も備え
られている。

【００６６】各感光体７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ
は、各帯電装置７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄで一様
に帯電され、各像露光装置７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７
２ｄで露光されて各感光体７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７
０ｄ上に静電潜像が形成され、各現像装置７３ａ，７３
ｂ，７３ｃ，７３ｄにより、それぞれイエロー、マジェ
ンタ、シアン、およびブラックのトナーで現像され、そ
の現像により形成された各トナー像が各転写前コロトロ
ン７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄで転写に適した電位
に調整され、用紙搬送経路Ｐに沿って搬送され吸着用コ
ロトロン７９の作用により、転写ベルト７６に吸着され
た用紙上に、各転写装置７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８
ｄの作用により、順次重なるように転写される。転写後
の用紙は、図示しない剥離装置によって転写ベルト７６
から剥離されて図１５のさらに左方に搬送され、図示し
ない定着装置によりその用紙上に転写されたトナー像が
その用紙上に定着され、これにより、その用紙上にフル
カラーのプリント像が形成される。その後、転写ベルト
７６は、除電用コロトロン８０ａ，８０ｂにより除電さ
れる。一方、各感光体７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ
は、転写の後、各クリーナ７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７
５ｄで残存トナーの除去が行われている。

【００６７】この図１５に示す構造の画像形成装置を用
いてプリント像を形成し、帯電装置７１ａ，７１ｂ，７
１ｃ，７１ｄおよび転写装置７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，
７８ｄの信頼性テスト、画質テストを行ったところ、帯
電電位が均一で帯電不良や転写不良などの画質欠陥のな
い良好な画像が得られることが確認された。また、従来
のこの種のタンデム型画像形成装置では、２色目以降の
トナー転写時に用紙上のトナーが感光体上に転移した
り、用紙の種類や使用環境によって転写性能が大きく変
化してしまうという問題があったが、本発明による転写
装置７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄを使用することに
より、これらの問題は発生しなくなった。また、本発明
による転写装置７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄは非放
電性であるため、装置全体としてのＯ₃ ，ＮＯ_X 発生量
が減少するという効果も有している。

【００６８】以上より、本発明は、電荷受容体を非常に
均一に帯電するためだけでなく、転写装置としても有効
であり、特にカラー画像形成装置への適応性が高いこと
が確認された。図１６は、本発明の帯電装置、転写装
置、さらに本発明の除電装置を適用した中間転写方式の
画像形成装置の概略構成図である。

【００６９】図１５に示す画像形成装置における各構成
要素に対応する構成要素には、図１５に付した符号と同
一の符号を付して示し、相違点のみ説明する。この図１
６に示す画像形成装置には、ドラム状の中間転写体９０
が備えられており、各感光体７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，
７０ｄ上に形成された各色のトナー像は、本発明を適用
した各転写装置７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄによ
り、中間転写体９０上に順次重なるように転写され、そ
の後、ベルト７６によって搬送されてきた用紙（図示せ
ず）上に、本発明を適用した転写装置７８ｅの作用によ
り一括転写される。中間転写体９０は、その一括転写の
後、本発明を適用した除電装置９１により除電される。

【００７０】図１６に示す構造の画像形成装置を用いて
プリント像を形成し、本発明を適用した帯電装置、転写
装置、および除電装置の信頼性テスト、画質テストを行
ったところ、帯電電位が均一で帯電不良等の画質欠陥の
ない良好な画像が得られることが確認された。また、従
来の、中間転写体を有する画像形成装置では中間転写体
は高抵抗であるため、用紙にトナー像を転写した時点
で、中間転写体にかなりの量の電荷が蓄積されてしまう
という欠点があったが、本発明による除電装置を中間転
写体除電用として使用することにより、このような問題
は発生しなくなった。

【００７１】以上により、本発明は、帯電装置、転写装
置としてだけでなく、除電装置としても有効であること
が確認された。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
流動体を電荷被移動体等に直接接触させて電荷移動を行
うため、印加電圧と、帯電電圧、除電電圧等とがほぼ等
しくなり、高効率な電荷移動装置が実現できる。また、
流動体自体が電荷被移動体等に接触するため、常に安定
した接触状態が得られる。さらに、導電性の液体を枠体
内部に保持し、流動体の蒸発を防止する構成としたの
で、長期に渡って安定した特性が得られるだけでなく、
小型で軽量な装置として構成されるという効果も有して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第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２】図１に示す帯電装置の試験を行うための帯電試
験装置を示す概略構成図である。

【図３】図１に示す帯電装置、および従来の帯電装置に
おける、印加直流電圧と帯電された電荷受容体の表面電
位との関係を示す図である。

【図４】従来の接触型の帯電装置の一例を示す図であ
る。

【図５】図１に示す帯電装置と図４に示す従来の帯電装
置について、電荷受容体の表面電位の均一性について比
較した図である。

【図６】図１に示す帯電装置が用いられる画像形成装置
を示す概略構成図である。

【図７】図１に示す帯電装置を用いて、導電性液体の種
類と導電率を変化させた時の、帯電装置に印加する直流
電圧と、帯電された電荷受容体の表面電位との関係を示
す図である。

【図８】本発明の第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９】従来の吸水性スポンジを用いた帯電装置の一例
を示す図である。

【図１０】純水の蒸発量について、図８に示す帯電装置
と、図９に示す従来の帯電装置を比較して示した図であ
る。

【図１１】本発明の第３の実施形態である帯電装置を示
す概略構成図である。

【図１２】図１に示す第３の実施形態におけるせき止め
部材の各種形状について示した図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態である帯電装置を示
す概略構成図である。

【図１４】本発明の帯電装置および転写装置を適用した
画像形成装置の概略構成図である。

【図１５】本発明の帯電装置および転写装置を適用した
タンデム型画像形成装置の概略構成図である。

【図１６】本発明の帯電装置、転写装置、さらに本発明
の除電装置を適用した中間転写体方式の画像形成装置の
概略構成図である。

【符号の説明】

１，３１，４１，６１電荷受容体２，３２，４２，６２導電性液体３，３３，４３，６３液体保持部材４，３４，４４，６４電極５，１４，３５，４５，６５電源６，３６，４６，６６せき止め部材１０帯電装置１１表面電位センサー１２表面電位計１３除電ランプ２０感光体２１露光装置２２現像装置２３用紙カセット２４用紙２５転写ローラ２６定着装置２７クリーニング装置２８除電ランプ２９用紙パス７０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ感光体７１，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ帯電装置７２，７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ像露光装置７３，７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ現像装置７４，７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ転写前コロト
ロン７５，７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄクリーナ７６転写ベルト７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄロール７８，７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ，７８ｅ転写
装置７９吸着用コロトロン８０ａ，８０ｂ除電コロトロン８１トナー層上帯電器８２転写ベルトクリーニング装置９０中間転写体９１除電装置９２対向電極１００帯電ロール１１０吸水性スポンジロール１１１直流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の電荷被移動体に対し相対的に移動
して、該電荷被移動体との間で電荷の授受を行なう電荷
移動装置において、前記電荷被移動体側に向いた開口を形成する、該電荷被
移動体表面に近接ないし接触して配置された枠体と、該枠体内に保持され前記開口を経由して前記電荷被移動
体表面に接触する、流動体もしくは粉体からなる電荷移
動媒体と、前記枠体の、該枠体に対する前記電荷被移動体の相対的
移動方向下流側の部分に配置された、該枠体内の電荷移
動媒体の該枠体内からの洩出を防止するせき止め部材と
を備えたことを特徴とする電荷移動装置。
【請求項２】前記枠体内に保持された電荷移動媒体に
接する電極を備えたことを特徴とする請求項１記載の電
荷移動装置。
【請求項３】前記せき止め部材が、前記電荷被移動体
表面に近接ないし接触して配置され、該電荷被移動体の
相対的移動に逆らう方向に回転する回転体であることを
特徴とする請求項１記載の電荷移動装置。
【請求項４】前記電荷移動媒体が、１０¹²Ω・ｃｍ未
満の体積抵抗率を有するものであることを特徴とする請
求項１記載の電荷移動装置。
【請求項５】前記電荷移動媒体が液体であり、前記枠
体が、該液体に対し３０％以下の吸収率を有するもので
あることを特徴とする請求項１記載の電荷移動装置。
【請求項６】所定の被帯電体に対し相対的に移動して
該被帯電体を帯電する帯電装置において、前記被帯電体側に向いた開口を形成する、該被帯電体表
面に近接ないし接触して配置された枠体と、該枠体内に保持され前記開口を経由して前記被帯電体表
面に接触する、流動体もしくは粉体からなる電荷移動媒
体と、前記枠体の、該枠体に対する前記被帯電体の相対的移動
方向下流側の部分に配置された、該枠体内の電荷移動媒
体の該枠体内からの洩出を防止するせき止め部材とを備
えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項７】所定の被除電体に対し相対的に移動して
該被除電体を除電する除電装置において、前記被除電体側に向いた開口を形成する、該被除電体表
面に近接ないし接触して配置された枠体と、該枠体内に保持され前記開口を経由して前記被除電体表
面に接触する、流動体もしくは粉体からなる電荷移動媒
体と、前記枠体の、該枠体に対する前記被除電体の相対的移動
方向下流側の部分に配置された、該枠体内の電荷移動媒
体の該枠体内からの洩出を防止するせき止め部材とを備
えたことを特徴とする除電装置。
【請求項８】電荷を担持するトナーによって所定の第
１のトナー像担持体上に形成されたトナー像を、所定の
転写位置において該第１のトナー像担持体に近接ないし
接触して移動する所定の第２のトナー像担持体上に転写
する転写装置において、前記第２のトナー像担持体の、トナー像が転写される表
面に対する裏面側に配置され該裏面側に向いた開口を形
成する、該裏面に近接ないし接触して配置された枠体
と、該枠体内に保持され前記開口を経由して前記裏面に接触
する、流動体もしくは粉体からなる電荷移動媒体と、前記枠体の、該枠体に対する前記第２のトナー像担持体
の相対的移動方向下流側の部分に配置された、該枠体内
の電荷移動媒体の該枠体内からの洩出を防止するせき止
め部材とを備え、前記電荷移動媒体に電圧を印加することにより前記第１
のトナー像担持体上のトナー像を前記第２のトナー像担
持体上に転写することを特徴とする転写装置。