JPH09305004A

JPH09305004A - 近接帯電装置

Info

Publication number: JPH09305004A
Application number: JP12142996A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yasutomi; 啓安富; Hisafumi Shoji; 尚史庄司
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-05-16
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 1997-11-28
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: JP3461421B2

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電部材と感光体との距離を０．１mm以上と
しても細かい帯電むらが発生しないようにする。【解決手段】ローラ状の導体２ｂ上にイオン性化合物
を添加して導電性を付与したイオン性導電化材料２ａを
形成した帯電部材２の表面を導電性を付与した材料によ
り部分的に被覆して帯電面３とし、この帯電面３の全面
積に対して被覆部分の面積の割合を０．３以下とすると
ともに、帯電面３と感光体ドラム１の感光体１ａとの距
離を０．１mm以上とする。このような構成によると、帯
電面３と感光体１ａとの間の放電は被覆部分で起こり易
く、その放電は被覆部分の内側に制限されて大きくなる
ことはなく、感光体１ａとの距離を０．１mm以上として
も細かい帯電むらは生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、静電複写機やレ
ーザプリンタ等の電子写真プロセスを用いる画像形成装
置の帯電装置に関し、特に被帯電体の移動可能な被帯電
面に対して、帯電部材の帯電面を非接触に対向させる近
接帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置の帯電装置としては、従来
からスコロトロン等のコロナ帯電装置が用いられてき
た。このようなコロナ帯電装置では、オゾンの発生量が
多く且つ印加電圧が例えば５〜７ＫＶと大きい等の問題
があり、近年ではコロナ帯電装置のほかに、バイアスを
印加した帯電体を被帯電体面に接触させて被帯電体面を
帯電させる接触帯電装置も画像形成装置の帯電装置とし
て用いられるようになっている。

【０００３】図８は、従来の帯電装置を備えた電子写真
方式の画像形成装置の概略を示す構成図である。感光体
ドラム１は円筒状の導体１ｂの表面に感光体１ａを塗布
したものであり、図８で矢示方向に回転する。帯電部材
２は感光体ドラム１の感光体１ａに接触して感光体１ａ
の表面を所定の電位に帯電させる。

【０００４】次に、静電潜像形成手段６により感光体１
ａを露光して所望の画像に対応する静電潜像を形成し、
現像手段７で上記静電潜像をトナーによって現像し、感
光体１ａ上に可視のトナー像を形成する。この感光体１
ａ上のトナー像は、転写手段８により図示しない搬送手
段によって搬送される用紙等の転写体９上に転写される
が、転写手段８によって転写体９上に転写されずに感光
体１ａ上に残留したトナーはクリーニング手段１０によ
って清掃される。転写手段８によってトナー像を転写さ
れた転写体９は、図示しない定着手段へ搬送され、トナ
ーが加熱されて転写体９上に定着される。

【０００５】上記の行程中、感光体ドラム１は矢示方向
に回転しているので、上記の手順を繰り返すことによっ
て転写体９上に所望の画像が形成される。なお、図８に
おいて帯電部材２をコロナ帯電装置に交換しても画像形
成装置における画像形成行程は全く同様である。

【０００６】図９は、従来の接触帯電装置の一例を示す
要部断面図である。帯電部材２は直径５〜２０mm，長さ
ほぼ３００mmのローラ状をなす導体２ｂ上に弾性層２ａ
を形成したものであり、感光体ドラム１は直径３０〜８
０mm，長さほぼ３００mmの円筒状の導体１ｂ上に感光体
１ａを形成したものである。帯電部材２は時計方向に回
転する感光体ドラム１に接触して従動回転し、反時計方
向に回転する。

【０００７】この帯電部材２の弾性層２ａは、抵抗率が
１０⁷ 〜１０ ⁹Ωcmの材料からなり、帯電部材２には電
源４によって電圧を印加して感光体１ａの帯電を行う。
このときの印加電圧は、直流で−１．５〜−２ＫＶであ
る。このような接触帯電装置は、コロナ帯電装置に比し
てオゾンがほとんど発生せず、印加電圧が小さいという
長所がある。

【０００８】しかし、このような接触帯電装置では、帯
電部材が直接感光体と接触しているので、感光体上のト
ナー等が帯電部材に付着することによる帯電性能の低下
や、帯電部材を構成している物質の感光体への付着、さ
らには感光体を長期停止したときに生じる帯電部材の永
久変形等の問題点がある。

【０００９】このような接触帯電装置の問題点を解決す
る方法として、帯電部材を非接触で感光体に近接させる
近接帯電装置が開発されている。この近接帯電装置は、
帯電部材を、感光体との距離が最近接部で０．００５〜
０．３mmになるように対向させて、帯電部材に電圧を印
加することにより感光体に帯電を行うものである。

【００１０】このような近接帯電装置では、帯電部材と
感光体とが接触していないので、接触帯電装置の前述し
た問題点のうち、帯電部材を構成している物質の感光体
への付着と、感光体を長期停止したときに生じる帯電部
材の永久変形との問題は解決され、感光体上のトナー等
が帯電部材に付着することによる帯電性能の低下の問題
についても、帯電部材に付着するトナーが少なくなる近
接帯電装置の方が優れていることは明らかである。

【００１１】図１０は、従来考えられていた近接帯電装
置の一例を示す要部断面図である。帯電部材２は、直径
５〜２０mm，長さほぼ３００mmのローラ状の導体２ｂ上
に抵抗層２ａを形成したものであり、それ自体回転させ
てもよく、回転させなくてもよい。一方、感光体ドラム
１は、直径３０〜８０mm，長さほぼ３００mmの円筒状の
導体１ｂ上に感光体１ａを形成したものである。帯電部
材２と矢示方向に回転する感光体ドラム１との最近接部
での距離Ｄが０．００５〜０．３mmになるような位置に
帯電部材２が配設される。帯電部材２の抵抗層２ａは、
抵抗率が１０⁷〜１０⁹ Ωcmの材料から構成され、この
帯電部材２には、電源４により直流で−２〜−５ＫＶの
電圧を印加して感光体１ａの帯電を行う。

【００１２】このような近接帯電装置で帯電部材２に電
圧Ｖ０を印加すると、感光体１ａの表面電位Ｖｓは、図
１１に示すような傾斜した直線Ｘ上の点となる。この図
１１において、印加電圧Ｖｔｈは、帯電部材２と感光体
１ａとの間で放電が起こり感光体１ａの表面が帯電され
始める電圧であり、これは、帯電部材２と感光体１ａと
の最近接部での距離Ｄに依存する。換言すれば、印加電
圧Ｖｔｈは帯電部材２と感光体１ａとが平行に対向する
電極対であると仮定することにより、所謂「パッシェン
（Pashen）の法則」に従って上記の距離Ｄに依存するこ
とになる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の近接帯電装置にあっては、帯電部材と感光体
との距離が大きくなるにしたがって帯電むらが発生し易
くなるという問題点があった。ここで帯電むらとは、感
光体の帯電が不均一である状態、すなわち、感光体の表
面電位が場所によって高くなったり低くなったりしてい
る状態を示している。

【００１４】近接帯電装置で現れる帯電むらは、ピッチ
（空間周期）が０．１〜１mm程度と小さいため、空間分
解能が５mm程度の表面電位計では、それより小さな帯電
むらは平均化されて検出することは不可能である。その
ため、表面電位計で測定した限りにおいては、印加電圧
と感光体の表面電位との間には図１１で直線Ｘで示すよ
うな関係が成立し、一見感光体が均一に帯電されている
ように見える。

【００１５】しかし、実際に近接帯電装置によって感光
体を帯電させて感光体上に画像を形成した場合には、画
像上に帯電むらが現れる。すなわち、反転現像（ネガホ
ジ）を行った場合、白地部にトナーが付着したり黒地部
にトナーの付着が少ない箇所が現れたりする。

【００１６】また、このような近接帯電装置でも、接触
帯電装置の場合と同様に、所謂中抵抗の材料によって帯
電部材を構成する必要がある。これは、例えば感光体上
のピンホールによって生じるリークを防止する等の点か
ら、帯電部材を形成する材料にこのような制限が課せら
れるものである。

【００１７】具体的には、帯電部材を抵抗率が１０⁷ 〜
１０⁹ Ωcmの範囲内にあるような材料で形成することが
望ましいことになる。このような材料の作成方法として
は、絶縁性の樹脂等の高分子に、イオン性化合物を添加
してイオン性導電化材料を得る方法と、カーボン等を分
散させて電子性導電化材料を得る方法等が考えられる。

【００１８】ところが、近接帯電装置の帯電部材を形成
する材料として、上記のイオン性導電化材料や電子性導
電化材料を用いた場合には、それぞれ次のような問題が
生じる。すなわち、帯電部材をイオン性導電化材料で形
成した場合には、帯電部材と感光体との距離が大きくな
ることによって発生し勝ちな表面電位計では検出不能な
細かい帯電むらが特に発生し易くなる。

【００１９】この場合、帯電部材と感光体との最近接距
離が０．１mm以上になると、画像上に明瞭に現れる。そ
のため、帯電部材をイオン性導電化材料で形成した場合
には、帯電部材と感光体との最近接距離が０．１mmを超
えることができないので、機械的な振動によって帯電部
材と感光体とが接触したり、帯電部材がトナー等によっ
て汚れ易くなったりして、近接帯電装置の長所が損なわ
れる結果となる。

【００２０】このように、帯電部材をイオン性導電化材
料で形成した場合に発生し易い細かい帯電むらの発生原
因は次のように考えられる。すなわち、イオン性導電化
材料では、電荷の移動を担うハロゲン化物やアルカリ金
属塩等のイオンが、絶縁性の高分子中に均一に分散して
おり、個々のイオン間の距離は分子の大きさと同程度と
なっている。そのため、帯電部材の表面上のいずれの場
所においても感光体との間に放電が起こり得る。換言す
れば、放電が起こり易い場所と起こりにくい場所が、分
子の大きさとほぼ同程度の間隔で存在していることにな
り、この間隔が非常に細かいピッチであるので、帯電部
材の表面上のあらゆる点で放電が起こり得ることにな
る。

【００２１】したがって、帯電部材と感光体との間の一
つの部位を起点にして放電が起こったとすると、その起
点の周りに放電が広がり易くなる。このように、放電が
帯電部材の表面に広がっていくことにより、帯電部材か
ら感光体へ移動する電化量が大きな放電になり、その結
果、細かい帯電むらが発生する。

【００２２】一方、帯電部材を電子性導電化材料で形成
した場合には、カーボン等の導電化材料の分散状態の制
御が困難となる。そのため、帯電部材の部位ごとに抵抗
値が異なり、帯電時の感光体の表面電位がばらつくとい
う問題点がある。また、電子性導電化材料はイオン性導
電化材料に比して抵抗値の電圧依存度が大きく、印加電
圧が所定値を超えると絶縁破壊的に電気が急激に流れ易
くなるという問題点もある。

【００２３】この点は近接帯電装置としてはきわめて重
要である。すなわち、近接帯電装置での印加電圧は接触
帯電装置での印加電圧より大きくする必要がある。具体
的には、帯電部材と感光体との最近接距離が０．１mm大
きくなるごとに印加電圧を例えばほぼ５００Ｖ大きくし
なければならない。したがって、近接帯電装置の帯電部
材を電子性導電化材料で形成したときは、接触帯電装置
のときより感光体上のピンホール等によるリークが生じ
易いことになる。この発明は、帯電部材をイオン性電化
材料で形成しながら、感光体との距離を０．１mm以上と
することが可能な近接帯電装置を提供することを目的と
する。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、被帯電体の移動可能な被帯電面に対し
て、帯電部材の帯電面を非接触に対向させ、上記帯電部
材に電圧を印加することにより、上記帯電面と上記被帯
電面との間に放電させて上記被帯電面に帯電させる近接
帯電装置において、上記帯電部材を、イオン性化合物を
添加して導電性を付与したイオン性導電化材料によって
形成し、その表面を、導電性を付与した材料により部分
的に被覆して上記帯電面を形成し、この帯電面の全面積
に対して被覆した部分の面積の割合を０．３以下とする
とともに、上記帯電面と上記被帯電面との距離を少なく
とも０．１mmとした近接帯電装置を提供するものであ
る。

【００２５】また、同様の近接帯電装置において、上記
帯電部材を、イオン性化合物を添加して導電性を付与し
たイオン性導電化材料によって形成し、その表面を、導
電性を付与した材料からなる互いに独立した径１０μｍ
以下の粒子により部分的に被覆して上記帯電面を形成
し、この帯電面と上記被帯電面との距離を少なくとも
０．１mmとした近接帯電装置も提供する。

【００２６】さらに、同様の近接帯電装置において、上
記帯電部材を、イオン性化合物を添加して導電性を付与
したイオン性導電化材料によって形成し、その表面を、
導電性を付与した材料からなり互いに電気的に導通した
塊が１０μｍ以下になるように配置した径１０μｍ以下
の粒子により部分的に被覆して上記帯電面を形成し、こ
の帯電面と上記被帯電面との距離を少なくとも０．１mm
とした近接帯電装置も提供する。

【００２７】そして、上記のように構成した近接帯電装
置において、帯電部材の表面を被覆する導電性を付与し
た材料が、カーボンによって導電性を付与した樹脂であ
るようにするのがよく、帯電部材を形成する材料は、抵
抗率が１０⁷ 乃至１０⁹ Ωcmの範囲内にあるようにする
のが好ましい。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて具体的に説明するが、図８乃至図１１に対応
する部分には同一の符号を付して示し、その部分の説明
は省略する。図１は、この発明の第１実施形態を示す要
部断面図である。

【００２９】この図１は図１０と同様であるが、図１０
に示した従来例との違いは次の３点である。すなわち、
帯電部材２は、イオン性化合物を添加することによって
導電性を付与したイオン性導電化材料からなっている。
そして、帯電部材２の表面は、部分的に導電性を付与さ
れた材料により被覆されて帯電面３を形成し、帯電面３
の全面積に対して、導電性を付与された材料によって被
覆されている部分の面積の割合を０．３以下とする。ま
た、帯電部材２と感光体（被帯電面）１との距離は、最
も小さいところでも０．１mm以上としてあり、電源４に
よる帯電部材２への印加電圧は、直流で−２〜−５ＫＶ
とする。

【００３０】帯電部材２は、ローラ状の導体２ｂ上にイ
オン性導電化材料２ａを形成したものであり、直径５〜
２０mm，長さほぼ３００mm，厚さ１〜５mm程度である。
この帯電部材２のイオン性導電化材料２ａは、各種ゴ
ム，樹脂等の高分子材料にハロゲン化物，アルカリ金属
塩等のイオン性化合物を添加することによって導電性を
付与した材料からなる。

【００３１】ここで、部分的に導電性を付与された材料
によって被覆されて形成された帯電面３を有する帯電部
材２の表面を模式的に拡大して示す図２を参照して帯電
面３の構成を説明する。この帯電面３は帯電部材２の全
表面のうち、感光体１ａと対向して帯電に供される部分
であり、図で斜線を付した部分が導電性を付与した材料
で被覆した部分、残余が被覆されていない部分、すなわ
ち帯電部材２の表面を示している。

【００３２】そして、この導電性を付与した材料によっ
て被覆されている被覆部（斜線部分）５の面積の和が帯
電面３の全面積に対して０．３以下の割合となってお
り、被覆部分の大きさは、径が０．１mm以下であり、可
能ならば０．０１mm程度が望ましく、帯電面３上にほぼ
均等に分散しているのがよい。

【００３３】この帯電部材２の表面を被覆するために使
用される導電性を付与した材料としては、イオン性導電
化材料，高分子材料にカーボン，金属酸化物等の導電性
フィラーを添加した電子性導電化材料，導電性をもつ金
属酸化物あるいは金属等であり、これらの材料は、抵抗
率が１０⁰ 〜１０¹⁴Ωcmのものであれば使用できるが、
できれば１０⁹ 〜１０¹²Ωcmの範囲内のものが望まし
い。

【００３４】また、被覆の方法としては、導電性粒子を
溶媒中に分散させてスプレーで塗布する方法、印刷する
方法、あるいは導電性粒子を帯電部材表面上に分散させ
た後、加熱溶融等の方法で固着・配設する方法等どのよ
うな方法でもよく、被覆後に帯電面を図２に示すような
状態にする方法でも差支えない。そして、このような構
成からなる帯電部材２は、回転させても回転させなくて
もいずれでもよく、帯電部材２を回転させた場合は、帯
電部材２と感光体１ａとの間で発生する放電のために使
われる帯電面３を相対的に広くすることができるので、
帯電部材２の寿命を延長させることが可能になる。

【００３５】上記の第１実施形態では、帯電部材をイオ
ン性導電化材料によって形成してあるため、これを電子
性導電化材料によって形成した場合に生じ勝ちな帯電部
材の部位毎に抵抗値が異なって帯電時の感光体表面電位
がばらつくという問題が解決され、同時に電子性導電化
材料の場合に問題となる帯電部材の抵抗率の電圧依存性
が大きく、感光体上のピンホールによるリークの原因と
なることもなくなる。

【００３６】一方、帯電部材をイオン性導電化材料で形
成した場合に従来発生し勝ちな通常の表面電位計では検
出不可能な細かい帯電むらは、以下に説明する理由によ
って解消される。すなわち、上記の第１実施形態では、
イオン性導電化材料によって形成された帯電部材の表面
を導電性を付与した材料によって部分的に被覆し、その
被覆部分はそれ以外の部分に比して盛り上がった状態で
感光体表面との距離が小さくなっている。

【００３７】そのため、帯電面と感光体表面との間で起
こる放電は、導電性を付与した材料によって被覆した部
分で起こり易く、その他の部分では起こりにくい。つま
り、帯電部材の被覆した部分で起こった放電の広がり
は、被覆部分の内側に制限され、被覆していない部分ま
で放電が広がることはなくなる。

【００３８】また、導電性を付与した材料によって被覆
した部分の面積の割合を、帯電面の全表面積に対して
０．３以下としたので、上述した放電の広がりが従来の
イオン性導電化材料によって形成した帯電部材からなる
帯電装置のように大きくなることがない。その結果、帯
電部材から感光体へ移動する電荷量が抑えられて放電が
それほど大きくなることがなく、細かい帯電むらの発生
が防止される。したがって、この第１実施形態では、帯
電部材と感光体との距離を０．１mm以上にした場合でも
細かい帯電むらのない帯電装置を得ることができる。

【００３９】次に、上記第１実施形態における帯電部材
２の形状を変更した応用形態を図３乃至図５を参照して
説明する。図３は、帯電部材１２を、導体１２ｂ上にイ
オン性導電化材料１２ａを形成し、その表面を部分的に
導電性を付与された材料によって被覆して帯電面１３を
形成することによりエンドレスなベルト状としたもので
あり、その帯電面１３と感光体ドラム１の感光体１ａと
の最近接距離Ｄを０．１mm以上としてある。なお、その
他の構成は図１と同様である。

【００４０】図４は、帯電部材２２を、導体２２ｂの感
光体ドラム１側の面にイオン性導電化材料２２ａを形成
し、その表面を部分的に導電性を付与された材料によっ
て被覆して帯電面２３を形成してブレード状としたもの
であり、その帯電面２３と感光体１ａとの最近接距離Ｄ
を０．１mm以上としてある。なお、その他の構成は図１
と同様である。

【００４１】図５は、帯電部材３２のローラ状の導体３
２ｄ上に抵抗率がそれぞれ異なるイオン性導電化材料か
らなる複数の層３２ｃ，３２ｂ，３２ａを積層形成し、
最上層３２ａの表面を部分的に導電性を付与された材料
によって被覆して帯電面３３を形成したものであり、そ
の帯電面３３と感光体１ａとの最近接距離Ｄを０．１mm
以上としてある。なお、その他の構成は図１と同様であ
る。また、図５において複数種類のイオン性導電化材料
を積層する代わりに、これらを混合して帯電部材を形成
しても差支えない。

【００４２】次に、図６はこの発明の第２実施形態にお
ける帯電部材４２の表面拡大図であり、粒子径が１０μ
ｍ以下の導電性を付与した材料を粒子同士が互いに接触
することなくそれぞれ独立して帯電部材４２の表面に被
覆部４５を有する帯電面４３を形成している。

【００４３】上記の構成において、粒子径が１０μｍよ
りも大幅に小さく、例えば１μｍ程度である場合には、
図７の帯電部材の表面拡大図に示すように、個々の粒子
４５ａが互いにある程度接触しても、接触して導通して
いる一群が最大で１０μｍ程度であり、それらの粒子群
の面積の和が帯電面４３の全面積に対して０．３以下の
割合となっていれば、得られる効果は前述の第１実施形
態と同様となる。なお、その他粒子径が１０μｍ以下の
導電性を付与した材料や導電性粒子を配置する方法、帯
電部材の形成材料、帯電部材と感光体との最近接距離、
あるいは帯電部材の回転，不回転、電圧印加方法につい
ても前第１実施形態と同様とする。

【００４４】この第２実施形態にあっても、帯電部材を
イオン性導電化材料によって構成したので、前第１実施
形態と同様に電子性導電化材料によって構成した場合の
前述した問題点、すなわち、帯電部材の部位毎に抵抗値
が異なって感光体表面電位がばらつき、同時に帯電部材
の抵抗率の電圧依存性が大きく、感光体上のピンホール
によりリークの原因となることが防止される。

【００４５】それに加えて、帯電部材の表面に、導電性
を付与した材料から形成される径が１０μｍ以下の粒子
を互いに接触することなく独立に配置したので、帯電部
材の帯電面と感光体表面との間の放電は、導電性を付与
した材料で被覆した部分で起こり易くその他の部位では
起こりにくい。その結果、放電の広がりは、上記被覆部
分内に制限される。

【００４６】この被覆部分の粒子は粒子径を１０μｍ以
下としてそれぞれ独立しているので、放電の広がりは従
来の帯電部材をイオン性導電化材料で形成した帯電装置
のように大きくなることはない。その結果、帯電部材か
ら感光体へ移動する電荷量が抑えられて放電がそれほど
大きくならず、帯電部材と感光体との距離を０．１mm以
上にした場合でも細かい帯電むらが発生することはな
い。なお、実際の実験結果によれば、被覆部分の粒子径
を１０μｍ以上とした場合には、各粒子が独立していて
も、帯電部材と感光体との距離を０．１mmにすると、画
像上問題となる細かい帯電むらが発生した。

【００４７】そして、上記の第２実施形態において、帯
電部材の表面を部分的に被覆する粒子を、径１０μｍ以
下で接触して電気的に導通している被覆部４５ａの大き
さが最大で１０μｍ以下となるようにしたものは、作成
が比較的容易であり、前第２実施形態の場合と同様の理
由で放電の広がりが大きくなることはなく、従来の帯電
装置で問題となっていた細かい帯電むらは発生しない。

【００４８】実際に実験の結果、粒子径１μｍの粒子を
帯電部材の表面上に配置しても、互いに接触している粒
子の一塊の大きさが１０μｍを超えると、帯電部材と感
光体との距離が０．１mmで画像上問題となるような細か
い帯電むらが発生することが確認された。

【００４９】また、この発明の第３実施形態は、帯電装
置の形状，構成等は前第１，第２実施例と同様であるの
で特に図示しないが、図１における帯電部材２の表面を
被覆するための導電性を付与した材料、あるいは帯電部
材２の表面に配設される粒径１０μｍ以下の導電性を付
与した材料を、カーボンによって導電性を付与した樹脂
としたものである。

【００５０】ここで、導電性を付与するために樹脂内に
分散されるカーボンの種類としては、導電性のカーボン
であれば、アセチレンブラック，ケッチェンブラック等
どのようなものであってもよい。また、上記のカーボン
を分散する樹脂としては、各種ゴム，ナイロン，ポリウ
レタン，ポリスチレン，ポリエステル，エポキシ，ポリ
アミド等、カーボンを分散させて導電性を付与し得るよ
うな材料であればどのような樹脂でも差支えない。ただ
し、導電性を付与したときの抵抗率が１０⁰ 〜１０¹⁴Ω
cmの範囲内であり、さらには１０⁹ 〜１０¹²Ωcmの範囲
内にあるものが望ましい。

【００５１】これらの導電性を付与した樹脂は、樹脂を
加熱溶融させた状態で帯電部材表面にスプレーしたり印
刷したりする方法で帯電部材の表面を被覆するのがよ
く、また、導電性を付与した樹脂を径１０μｍ以下の粒
子とした後に帯電部材の表面に分散させ、加熱して固
着，配設させてもよい。

【００５２】この第３実施形態の帯電装置においては、
導電性を付与した材料が、カーボンを分散した樹脂であ
る点を除いては、前述の第１実施形態あるいは第２実施
形態における帯電装置と同様であり、帯電部材の表面を
被覆する場合の各種制限に関しても第１，第２実施形態
と異なるものではない。

【００５３】上記の第３実施形態でも、帯電部材を電子
性導電化材料によって構成していないので、第１，第２
実施形態と同様に、電子性導電化材料によって構成した
帯電部材特有の問題は発生せず、且つ、帯電部材と感光
体との距離を０．１mm以上にしても細かい帯電むらは発
生しない。

【００５４】さらに、この第３実施形態では、帯電部材
の表面を被覆する導電性材料、あるいは帯電部材の表面
上に配置した粒子を形成する導電性材料を、カーボンに
よって導電性を付与した樹脂としたので、帯電部材表面
に強固に被覆・配置することが可能になるとともに、導
電性材料中の電荷の移動は分散したカーボンを介して良
好に行われる。実験によれば、カーボンを分散させた樹
脂は、気温や湿度が変化した場合でも、他の方法によっ
て導電性を付与した樹脂よりも細かい帯電むらが起こり
にくいことが確認された。

【００５５】さらに、この発明の第４実施形態も、帯電
装置の形状，構成等は上記第１，第２実施形態と同様で
あるので特に図示しないが、この第４実施形態における
帯電部材を形成する材料の抵抗率が１０⁷ 〜１０⁹ Ωcm
の範囲内にあるようにしたものである。

【００５６】そして、帯電部材は、第１実施形態と同
様、各種ゴム，樹脂等の高分子材料にハロゲン化物，ア
ルカリ金属塩等のイオン性化合物を添加することによっ
て、導電性を付与したイオン性導電化材料によって構成
してある。この第４実施形態における帯電装置では、イ
オン性化合物の添加量を調整することによって材料の抵
抗率を１０⁷ 〜１０⁹ Ωcmの範囲内に制限するのがよい
が、抵抗率の異なる数種類のイオン性導電化材料を混合
することによって抵抗率を制限するようにしてもよい。

【００５７】上記の第４実施形態でも、前述の第１乃至
第３実施形態と同様に、帯電部材を電子性導電化材料に
よって構成した帯電部材に特有の問題は発生せず、且
つ、上記各実施形態の場合と同様の理由で、帯電部材と
感光体との距離を０．１mm以上にした場合でも、細かい
帯電むらの発生を防止することができる。

【００５８】さらに、帯電部材を形成する材料の抵抗率
を１０⁷ 〜１０⁹ Ωcmとしたので、感光体上にピンホー
ル等の感光体欠落部があっても、電源から感光体基板へ
の電流のリークを防止することができ、このリークの発
生による帯電部材の電位低下と、それに起因する感光体
上の未帯電部及びそれに基づく画像不良の発生を有効に
防止することが可能になる。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、この発明による近接
帯電装置は次のような効果を奏する。請求項１に係る発
明は、帯電部材の表面を部分的に導電材料によって被覆
することにより、帯電面と被帯電面との距離を０．１mm
以上にした場合でも被帯電面に発生し勝ちな細かい帯電
むらを防止することが可能になる。

【００６０】請求項２に係る発明は、帯電部材の表面を
部分的に被覆する粒子の径を１０μｍ以下として互いに
独立させるようにすることにより、帯電面と被帯電面と
の間に発生する放電の広がりが制限され、被帯電面での
細かい帯電むらを有効に防止することができる。

【００６１】請求項３に係る発明は、帯電部材の表面を
部分的に被覆する粒子の径を１０μｍ以下とするととも
に、各粒子が接触して電気的に導通した塊の大きさを１
０μｍ以下とすることにより、被帯電面での細かい帯電
むらが防止され、帯電部材の表面上に配置する粒子があ
る程度接触してもよいので帯電部材の生産性も向上す
る。

【００６２】請求項４に係る発明は、上記の近接帯電装
置において、帯電部材の表面を被覆する導電性を付与し
た材料、あるいは帯電部材の表面に配置される粒子を形
成する導電性を付与した材料を、カーボンによって導電
性を付与した樹脂としたので、同じく主成分が樹脂等の
高分子である帯電部材との密着性がよく帯電部材の表面
上に強固に被覆・配置することができる。また、被覆材
料中の電荷の移動が分散したカーボンを介して行われる
ので、気温や湿度が変化しても細かい帯電むらが起こり
にくいという長所もある。

【００６３】請求項５に係る発明は、帯電部材を形成す
る材料の抵抗率を１０⁷ 乃至１０⁹Ωcmとしたので、感
光体上にピンホール等の欠落部が存在した場合でも、電
源から感光体基板へのリークを阻止することができ、帯
電部材の電位低下とそれに伴って発生する感光体上の未
帯電部分による画像不良を防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を示す要部断面図であ
る。

【図２】同じくその帯電部材の表面を模式的に拡大して
示す説明図である。

【図３】同じくその帯電部材の形状を変更した応用形態
の一例を示す要部断面図である。

【図４】同じくその帯電部材の形状を変更した応用形態
の他の例を示す要部断面図である。

【図５】同じくその帯電部材の形状を変更した応用形態
のさらに他の例を示す要部断面図である。

【図６】この発明の第２実施形態における帯電部材の表
面を拡大して示す説明図である。

【図７】同じくその帯電部材の表面の他の例を拡大して
示す説明図である。

【図８】従来の画像形成装置の概略を示す構成図であ
る。

【図９】従来の接触帯電装置の一例を示す要部断面図で
ある。

【図１０】従来の近接帯電装置の一例を示す要部断面図
である。

【図１１】近接帯電装置での印加電圧と表面電位の関係
を示す線図である。

【符号の説明】

１：感光体ドラム１ａ：感光体２，１２，２２，３２，４２：帯電部材２ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａ：イオン性導電化材料３，１３，２３，３３，４３：帯電面４：電源５，４５，４５ａ：被覆部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体の移動可能な被帯電面に対し
て、帯電部材の帯電面を非接触に対向させ、前記帯電部
材に電圧を印加することにより、前記帯電面と前記被帯
電面との間に放電させて前記被帯電面に帯電させる近接
帯電装置において、前記帯電部材を、イオン性化合物を添加して導電性を付
与したイオン性導電化材料によって形成し、その表面
を、導電性を付与した材料により部分的に被覆して前記
帯電面を形成し、該帯電面の全面積に対して被覆した部
分の面積の割合を０．３以下とするとともに、前記帯電
面と前記被帯電面との距離を少なくとも０．１mmとした
ことを特徴とする近接帯電装置。
【請求項２】被帯電体の移動可能な被帯電面に対し
て、帯電部材の帯電面を非接触に対向させ、前記帯電部
材に電圧を印加することにより、前記帯電面と前記被帯
電面との間に放電させて前記被帯電面に帯電させる近接
帯電装置において、前記帯電部材を、イオン性化合物を添加して導電性を付
与したイオン性導電化材料によって形成し、その表面
を、導電性を付与した材料からなる互いに独立した径１
０μｍ以下の粒子により部分的に被覆して前記帯電面を
形成し、該帯電面と前記被帯電面との距離を少なくとも
０．１mmとしたことを特徴とする近接帯電装置。
【請求項３】被帯電体の移動可能な被帯電面に対し
て、帯電部材の帯電面を非接触に対向させ、前記帯電部
材に電圧を印加することにより、前記帯電面と前記被帯
電面との間に放電させて前記被帯電面に帯電させる近接
帯電装置において、前記帯電部材を、イオン性化合物を添加して導電性を付
与したイオン性導電化材料によって形成し、その表面
を、導電性を付与した材料からなり互いに電気的に導通
した塊が１０μｍ以下になるように配置した径１０μｍ
以下の粒子により部分的に被覆して前記帯電面を形成
し、該帯電面と前記被帯電面との距離を少なくとも０．
１mmとしたことを特徴とする近接帯電装置。
【請求項４】帯電部材の表面を被覆する導電性を付与
した材料が、カーボンによって導電性を付与した樹脂で
あることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に
記載の近接帯電装置。
【請求項５】帯電部材を形成する材料は、低効率が１
０⁷ 乃至１０⁹ Ωcmの範囲内にあることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか１項に記載の近接帯電装置。