JPH09305007A

JPH09305007A - 放電電界形成装置、該放電電界形成装置を備えた画像形成装置及び湿式画像形成装置

Info

Publication number: JPH09305007A
Application number: JP8186754A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kobu; 真小夫; Seiichi Miyagawa; 誠一宮川; Kunio Hibi; 邦雄日比; Kozo Sudo; 浩三須藤; Hidenori Sugano; 英徳菅野; Yoichi Ueda; 陽一植田; Toshio Inada; 俊生稲田; Yuusuke Takeda; 有介武田; Sadayuki Iwai; 貞之岩井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1997-11-28
Also published as: US5864737A

Abstract

(57)【要約】【課題】被帯電体と非接触状態に設けられた帯電装置
により、被帯電体をムラなく帯電させる。また、前記帯
電装置を備えた画像形成装置により、帯電ムラに起因す
る画質の劣化を防止して良質の画像を得る。【解決手段】感光体ドラム３と放電対向電極部材１と
を放電が生じる程度の所定の間隙ｇを有するように配設
するとともに、電源２により放電電極２１側に印加した
印加電圧が放電開始電圧に達したときに、感光体ドラム
３側に流れる放電電流が、急峻かつ不連続な特性になら
ないような性質を有する材料を用いて放電対向電極部材
１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体等の放電
対象物との間に放電を生じさせる電界を形成する放電電
界形成装置及び該放電電界形成装置を備えた複写機、フ
ァクシミリ、プリンターなどの画像形成装置に係り、詳
しくは、放電対象物に対して対向配置された対向電極部
材と、該対向電極部材に電圧を印加するための電源とを
有し、該放電対象物と該対向電極部材との間に放電を生
じさせる電界を形成する放電電界形成装置及び該放電電
界形成装置を備えた画像形成装置に関するものである。
また、本発明は、湿式画像形成装置において、トナー像
帯電量、転写電荷量をコンビネーションとして管理して
高画質画像を得ることを可能とした湿式画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

〔従来技術１〕従来、この種の放電電界形成装置として
は、例えば画像形成装置において像担持体の表面を一様
に帯電する帯電装置、像担持体の表面の不要な電荷を除
去するための除電装置、像担持体上の現像画像を転写材
に転写するための転写装置等が知られている。また、本
出願人は、トナーのチリ等のない良好な画像を得るため
に、現像画像が形成されている放電対象物としての像担
持体に対して放電を生じさせ、該現像画像のトナーの凝
集力及び像担持体への付着力を高める放電電界形成装置
を備えた画像形成装置を提案している（特願平７−１５
８５５８号参照）。

【０００３】上記放電電界形成装置における電界形成方
式としては、電圧が印加された導電ローラや導電ブラシ
等の対向電極部材を像担持体等の放電対象物に接触さ
せ、その接触位置の近傍における対向電極部材と放電対
象物との間に放電電界を形成する接触方式と、上記電圧
が印加された対向電極部材を上記放電対象物に対して非
接触状態で対向配置し、対向電極部材と放電対象物との
間に放電電界を形成する非接触方式とが知られている。

【０００４】上記２つの電界形成方式のうち接触方式を
採用した放電電界形成装置では、上記導電ローラ等の対
向電極部材と像担持体等の放電対象物とが接触している
ため、放電対象物の表面にピンホールなどの欠陥がある
とそこに電流が集中してしまい均一な放電が実現されな
いことがある。そこで、従来均一な放電を確保するため
に、印加電圧の波形や対向電極部材の材料に工夫がされ
ている。また、接触方式における対向電極部材として導
電ローラを用いた場合、該導電ローラはゴム材やスポン
ジ材で形成されることが多いが、その材料費と加工費と
が高価である。また、接触方式を採用した場合、その接
触部の両側で放電が発生するため、放電によるオゾンな
どの生成物が多く発生する傾向にある。また、対向電極
部材が像担持体等の放電対象物の表面に接触するため、
放電対象物の表面を汚染したり、該表面に傷を付けたり
することがある。

【０００５】このような不具合を有する接触方式の放電
電界形成装置に対し、上記非接触方式の放電電界形成装
置は、放電によるオゾンなどの生成物が少なく、放電対
象物の表面を汚染したり、該表面に傷を付けたりする危
険性が少ない。また、この非接触方式の放電電界形成装
置は、対向電極部材を放電対象物に接触させる必要がな
いため画像形成装置における放電対象物としての像担持
体上の現像画像を乱すことなく、転写前に現像画像が形
成された像担持体との間に放電を発生させる放電電界形
成装置としても用いることができる点で、接触方式より
も有利である。

【０００６】〔従来技術２〕また、従来、複写機、プリ
ンタ、ファクシミリ装置等の電子写真プロセスを利用し
た湿式画像形成装置にあっては、潜像担持体（感光体）
表面に形成された潜像を液体キャリアにトナーを分散さ
せた現像液により現像してトナー像とし、このトナー像
を記録材上に転写することにより画像形成を行ってい
る。このような転写方法としては、潜像担持体と記録材
との間に転写電界を形成し、潜像担持体表面のトナー像
を形成するトナー粒子を液体キャリア中を電気泳動させ
て、記録材上に転写する静電転写方式が知られている。
この静電泳動方式としては、トナー像に記録材を重ねて
から記録材の背面からトナーとは逆極性のコロナチャー
ジを与えて転写する方式が知られている。また、これ以
上の転写方法としては、トナー像に転写ローラで記録材
を接触させ、該転写ローラにトナーと逆極性の転写バイ
アスを印加する方法や、トナー像に転写ベルト上の記録
材を重ね、該転写ベルトの背面からトナーと逆極性の転
写バイアスを与えて転写する方法も知られている（特開
平５ー２２４４９１）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

〔課題１〕前述の従来技術１で述べた非接触方式の放電
電界形成装置では、放電対象物との間に均一な放電を形
成することができず、帯電ムラ、除電ムラ、転写ムラ等
が発生してしまうことがあった。

【０００８】従来、この非接触方式の放電電界形成装置
において放電の均一性を確保する方法として、対向電極
部材として半導電性板状電極を用いた場合に、該半導電
性板状電極の抵抗値を規定したり、像担持体等の放電対
象物に面する電極の表面の汚れをＡＣ電圧を印加して除
去したりする工夫が試みられていたが、上記帯電ムラ等
を完全に防止することができなかった。

【０００９】また、この非接触方式の放電電界形成装置
を、前述のように画像形成装置において現像画像が形成
された放電対象物としての像担持体との間に放電を発生
させるために用いた場合、像担持体との間に均一な放電
を形成することができないと、トナーの凝集等のムラが
発生し、放電ムラに起因した画像品質の劣化が生じてし
まうおそれがあった。

【００１０】そこで、本発明者らは、上記非接触方式の
放電電界形成装置における放電の均一性について鋭意、
実験研究を行ったところ、以下に示すように放電特性の
一つである放電電圧と放電電流との特性（以下「Ｖ−Ｉ
特性」という。）と、そのときの対向電極部材と放電対
象物との間のギャップにおける放電状態との間にある程
度の相関があることを見いだした。すなわち、上記放電
の目視観察の結果、放電状態には上記ギャップ間に輝点
が数多く観察される不均一な放電（以下「輝点放電」と
いう）の状態と、上記ギャップ間の全体が均一に発光す
る放電（以下「均一放電」という。）の状態とがあるこ
とがわかった。また、放電開始電圧Ｖｓで放電電流が急
峻かつ不連続に立ち上がるＶ−Ｉ特性を示す場合には上
記輝点放電の状態になり、放電開始電圧Ｖｓ近傍でも放
電電流が連続的に変化するＶ−Ｉ特性を示す場合には上
記均一放電になることがわかった。そして、上記輝点放
電の状態の場合に、放電対象物と対向電極部材との間
で、放電している部分と放電していない部分とが混在す
るため、帯電している部分としていない部分とで帯電の
不均一、すなわち帯電ムラが生じてしまうことがわかっ
た。このような相関関係に基づいて、本発明者らは、上
記放電開始電圧Ｖｓ近傍でも放電電流が連続的に変化す
るＶ−Ｉ特性を示すように対向電極部材を構成すれば、
対向電極部材と放電対象物との間の放電を均一放電にす
ることができる点に着目した。

【００１１】〔課題２〕前述の従来技術２で述べた湿式
電子写真装置において帯電転写を行う場合、転写に要す
る電荷量は、感光体上に付着したトナー像の帯電量に依
存する。ここで、トナー像の帯電量は、トナー像を静電
的に凝集させる電荷付与装置（例えば、ＳＲ（Ｓｅｔ
Ｒｏｌｌｅｒ：感光体上のトナーを静電的に固定させる
電荷付与装置）での付与電荷の値が支配的となる。湿式
電子写真画像形成装置の現像装置は、現像剤を感光体に
供給する現像ローラと、感光体と逆方向に回転して、感
光体上の過剰な剤をスクイズするリバースローラとを有
するが、現像装置と転写装置との間にはセットローラが
配置され、このセットローラが上記電荷付与装置として
機能している。このセットローラは、現像装置通過後の
像担持体上のトナー像に電荷を付与してその電荷量を増
やすことにより感光体に対するトナーの固着力を高めて
トナー像の形状の崩れを防止するために機能するもので
ある。

【００１２】ところで、湿式画像形成装置における画質
の良否は、電荷付与装置による付与電荷量（トナー像帯
電量）と、転写装置による転写電荷量とのコンビネーシ
ョンにより決定されるにも拘わらず、両者の関係を適切
に管理、コントロールする方法は提案されておらず、も
っぱら技術者の熟練、勘、試行錯誤等の結果として最適
の調整値を得るようにしていたので、調整に際しての作
業性が悪く、また、ユーザに手渡された後のメインテナ
ンスにおいては多大の労力を要する作業となっていた。

【００１３】本発明は以上の背景のもとで、その第１の
目的は、輝点放電を生じさせないようにすることによ
り、放電対象物の帯電を均一あるいはほぼ均一に行なわ
せることができる放電電界形成装置を提供することであ
る。また、その第２の目的は、上記放電電界形成装置を
用いることにより、画質の劣化を防止して良質の画像を
得ることができる画像形成装置を提供することである。
また、その第３の目的は、上記トナー帯電量、転写電荷
量をコンビネーションとして管理し、各量の調整値とし
て最適な範囲を提示することにより、これを調整作業に
おける明確なガイドライン化して、製造時における調整
作業、出荷後のメインテナンス作業等における調整作業
を容易化し、もって高画質画像を得ることを可能とした
湿式画像形成装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の発明は、放電対象物に対して非接
触状態で対向配置された対向電極部材と、該対向電極部
材に電圧を印加するための電源とを有し、該放電対象物
と該対向電極部材との間に放電を生じさせる電界を形成
する放電電界形成装置において、前記放電対象物と対向
電極部材とを放電が生じる程度の所定の間隙を有するよ
うに配設するとともに、前記電源により対向電極部材側
に印加する印加電圧に対する前記放電対象物側に流れる
放電電流の特性が、前記印加電圧が放電開始電圧である
近傍で、急峻かつ不連続にならないように構成したこと
を特徴とするものである。

【００１５】この請求項１の放電電界形成装置において
は、対向電極部材を放電対象物と非接触状態で対向配置
するとともに、電源により対向電極部材側に印加した印
加電圧が放電開始電圧に達したときに、放電対象物側に
流れる放電電流が、急峻かつ不連続な特性にならないよ
うに構成することにより、前記対向電極部材と放電対象
物との間で、放電が不均一になる輝点放電を生じさせな
いようにする。

【００１６】また、請求項２の発明は、請求項１の放電
電界形成装置において、上記放電電流の特性が、上記印
加電圧が放電開始電圧である近傍で、急峻かつ不連続に
ならないような性質を有する材料を用いて上記対向電極
部材を構成したことを特徴とするものである。

【００１７】この請求項２の放電電界形成装置において
は、放電対象物と非接触状態で対向配置された対向電極
部材として、電源により対向電極部材側に印加した印加
電圧が放電開始電圧に達したときに、放電対象物側に流
れる放電電流が、急峻かつ不連続な特性にならないよう
な性質を有する材料を選択することにより、前記対向電
極部材と放電対象物との間で上記輝点放電を生じさせな
いようにする。

【００１８】また、請求項３の発明は、放電対象物に対
して非接触状態で対向配置された対向電極部材と、該対
向電極部材に電圧を印加するための電源とを有し、該放
電対象物と該対向電極部材との間に放電を生じさせる電
界を形成する放電電界形成装置において、該対向電極部
材のベース材としてアルミニウム材を用い、該対向電極
部材の該放電対象物側の面にハードアルマイト層を形成
したことを特徴とするものである。（以下、余白）

【００１９】この請求項３の放電電界形成装置において
は、ベース材としてアルミニウム材を用いた対向電極部
材の放電対象物側の面にハードアルマイト層を形成する
ことにより、電源により対向電極部材に印加した印加電
圧が放電開始電圧に達したときに、対向電極部材と放電
対象物との間に流れる放電電流が急峻かつ不連続に変化
しないようにして対向電極部材と放電対象物との間で輝
点放電のない均一放電を行わせるようにしたり、輝点放
電の割合が少ない均一放電に近い放電を行わせるように
したりする。また、対向電極部材の放電対象物側の面に
ハードアルマイト層を形成することにより、対向電極部
材への印加電圧が放電開始電圧よりも大きい範囲で、印
加電圧の単位変化量に対する放電電流の変化量が小さく
なるようにする。

【００２０】また、請求項４の発明は、請求項３の放電
電界形成装置において、上記ハードアルマイト層の層厚
を３５μｍ以上にしたことを特徴とするものである。

【００２１】この請求項４の放電電界形成装置において
は、対向電極部材の放電対象物側の面に形成したハード
アルマイト層の層厚を３５μｍ以上にすることにより、
通常の画像形成装置の帯電、除電、転写等で用いられる
ような放電電界強度の条件下（例えば、対向電極部材と
放電対象物との間のギャップが１０〜１００μｍで印加
電圧が１２００〜１３００Ｖの条件）で、対向電極部材
の経時使用時に対向電極部材のアルミニウム材からなる
ベース材とハードアルマイト層との間に発生する機械的
な歪みを小さくし、ハードアルマイト層の層厚方向全体
に延びる亀裂が発生してハードアルマイト層がベース材
から剥離しないようにする。

【００２２】また、請求項５の発明は、請求項２の放電
電界形成装置において、上記対向電極部材は表層が多孔
質の焼結金属からなる対向電極部材であることを特徴と
するものである。このような表層材質からなる対向電極
部材は、特に、１０μm以上の間隙をおいて帯電体と対
向させることが望ましい。

【００２３】また、請求項６の発明は、請求項５の放電
電界形成装置において、上記多孔質の表層の厚みが０.
２〜０.５mmであることを特徴とするものである。この
厚みは、均一放電を確保できる適正な厚みである。

【００２４】また、請求項７の発明は、請求項５の放電
電界形成装置において、上記多孔質の気孔率が０.１〜
５％であることを特徴とするものである。この気孔率は
均一放電を確保でき、かつ、表層の堅牢さをも確保でき
る適正な気孔率である。

【００２５】これら請求項５乃至７の放電電界形成装置
においては、対向電極部材の表層を多孔質の焼結金属で
構成し、その多孔質の表層厚みと気孔率を上記の条件範
囲に定めることにより、帯電体と対向する対向電極部材
表面の表面積を均一放電に適した状態に設定することが
可能となり、極端に電界が集中されるのを防止でき、均
一放電が可能となる。よって、電源により対向電極部材
に印加した印加電圧が放電開始電圧に達したときに、対
向電極部材と放電対象物との間に流れる放電電流が急峻
かつ不連続に変化しないようにして対向電極部材と放電
対象物との間で輝点放電のない均一放電を行わせるよう
にしたり、輝点放電の割合が少ない均一放電に近い放電
を行わせるようにしたりする。また対向電極部材の表層
が多孔質の焼結金属からなるので該表層が堅牢である。

【００２６】また、請求項８の発明は、請求項５乃至７
の放電電界形成装置において、上記多孔質の焼結金属の
層はプラズマ溶射の製造技術で製造されたことを特徴と
するものである。

【００２７】また、請求項９の発明は、請求項８の放電
電界形成装置において、プラズマ溶射のための溶射材料
はＡｌ₂Ｏ₃を主材料とした焼結金属であることを特徴と
するものである。

【００２８】また、請求項１０の発明は、請求項８の放
電電界形成装置において、プラズマ溶射のための溶射材
料はＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂であることを特徴とするもので
ある。

【００２９】また、請求項１１の発明は、請求項８の放
電電界形成装置において、プラズマ溶射のための溶射材
料はＡｌ₂Ｏ₃−Ｃｒ₂Ｏ₃であることを特徴とするもので
ある。

【００３０】これら請求項８乃至１１の放電電界形成装
置においては、対向電極部材の多孔質の焼結金属層はプ
ラズマ溶射の製造技術で製造される。これにより容易に
多孔質の焼結金属層を有する対向電極部材の作成が可能
となる。

【００３１】また、請求項１２の発明は、請求項３又は
５の放電電界形成装置において、上記放電電流の特性
が、上記印加電圧が放電開始電圧である近傍で、急峻か
つ不連続にならないように、上記放電対象物と上記対向
電極部材との間隙を設定したことを特徴とするものであ
る。

【００３２】この請求項１２の放電電界形成装置におい
ては、例えば対向電極部材の表面層の厚さのバラツキな
どで、上記Ｖ−Ｉ特性が変化する場合であっても、前記
対向電極部材と放電対象物との間隙を規定することによ
り、電源から放電開始電圧近傍の印加電圧を対向電極部
材側に印加したときに、前記放電対象物側に流れる放電
電流が、急峻かつ不連続な特性になることを防ぎ、上記
輝点放電が生じないようにする。

【００３３】また、請求項１３の発明は、請求項１、
２、３又は５の放電電界形成装置において、上記対向電
極部材を、表面が無端移動するように構成したことを特
徴とするものである。例えば、上記対向電極部材が回動
可能なローラ形状であり、該対向電極部材を回転駆動す
る駆動手段を備える。ローラ形状に代えベルト状になど
にしてもよい。

【００３４】この請求項１３の放電電界形成装置におい
ては、対向電極部材の表面が無端移動するので、対向電
極部材表面の同じ部分が連続して放電対象物に対向しな
い。よって、対向電極部材の経時使用時に対向電極部材
の表面に放電析出物が付着したり表面が劣化したりし
て、不均一な表面状態となった部分が生じたとしても、
この不均一な部分が放電対象物に対向する時間を短くで
きる。

【００３５】また、請求項１４の発明は、請求項１、
２、３又は５の放電電界形成装置において、対向電極部
材が放電状態のときに、常時もしくは断続してブラシ状
の接触材が当接することを特徴とするものである。

【００３６】また、請求項１４の放電電界形成装置にお
いては、対向電極部材が放電状態のときに、常時もしく
は断続してブラシ状の接触材を当接することにより、対
向電極部材表面を摺擦して、対向電極部材表面に付着し
たゴミや放電に伴う生成物の清掃が可能となる。

【００３７】上記第２の目的を達成するために、請求項
１５の発明は、表面に潜像が形成される潜像担持体と、
請求項１の放電電界形成装置と、該放電電界形成装置に
より帯電された前記潜像担持体に対して潜像を形成する
潜像形成手段と、前記潜像担持体上の潜像を顕像化する
現像装置と、該現像装置で顕像化された現像像を転写材
に転写する転写装置とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【００３８】この請求項１５の画像形成装置において
は、請求項１の放電電界形成装置により潜像担持体の表
面が均一に帯電され、この潜像担持体に潜像形成手段が
潜像を形成して、この潜像が現像装置により現像され画
像形成がなされる。

【００３９】また、請求項１６の発明は、像担持体に潜
像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を現
像する現像装置と、該像担持体上の現像画像を転写材に
転写する転写装置とを備えた画像形成装置において、該
転写材に転写される現像画像が形成されている該像担持
体との間に放電を生じさせる電界を形成するように、請
求項１、２、３又は５の放電電界形成装置を設けたこと
を特徴とするものである。

【００４０】この請求項１６の画像形成装置において
は、潜像形成手段により像担持体上に潜像を形成し、こ
の潜像を現像装置により現像し、像担持体上に現像画像
を形成する。そして、上記放電電界形成装置で、転写材
に転写される現像画像が形成されている像担持体との間
に放電電界を形成し、均一放電あるいはほぼ均一な放電
を生じさせることにより、該現像画像のトナーの凝集力
及び像担持体への付着力を安定して高める。そして、転
写装置により像担持体上の現像画像を転写材に転写す
る。

【００４１】上記第３の目的を達成するために、請求項
１７の発明は、感光体上に形成したトナー像をトナー像
電荷付与装置から付与される電荷により凝集した後で、
転写装置により該トナー像を感光体から記録紙に転写す
る湿式電子写真装置において、上記転写装置による転写
電荷量を、上記トナー像付与装置からの電荷量の２０〜
１００％の範囲に設定することを特徴とするものであ
る。

【００４２】請求項１８の発明は、請求項１７の湿式画
像形成装置において、上記トナー像電荷付与装置の電流
量をモニターすることを特徴とするものである。

【００４３】請求項１９の発明は、請求項１７又は１８
の湿式画像形成装置において、上記転写装置の電流量を
モニターすることを特徴とするものである。

【００４４】請求項２０の発明は、請求項１７、１８又
は１９の湿式画像形成装置において、上記トナー像電荷
付与装置又は転写装置の少なくとも一方を導電性ローラ
にて構成したことを特徴とするものである。

【００４５】請求項２１の発明は、請求項１７、１８、
１９又は２０の湿湿式画像形成装置において上記トナー
像電荷付与装置又は転写装置の少なくとも一方をコロナ
チャージャにて構成したことを特徴とするものである。

【００４６】請求項２２の発明は、請求項１７、１８、
１９、２０又は２１の湿湿式画像形成装置において上記
トナー像電荷付与装置又は転写装置の少なくとも一方を
導電性ブラシにて構成したことを特徴とするものであ
る。

【００４７】請求項２３の発明は、請求項１７、１８、
１９、２０、２１又は２２の湿湿式画像形成装置におい
て、上記感光体上のトナー像を記録紙上に転写する際に
転写ベルトを用いることを特徴とするものである。

【００４８】請求項２４の発明は、請求項１７、１８、
１９、２０、２１、２２又は２３の湿湿式画像形成装置
において、上記感光体上のトナー像を記録紙上に転写す
る際に転写ベルトを用いないことを特徴とするものであ
る。

【００４９】請求項２５の発明は、請求項２３の湿湿式
画像形成装置において、上記転写ベルトとして、中抵抗
材料（１０Ｅ８〜１０Ｅ１２Ω/□）からなる転写ベル
トを用いることを特徴とするものである。

【００５０】また、請求項２６の発明は、請求項２３の
湿湿式画像形成装置において、上記転写ベルトとして、
高抵抗材料（１０Ｅ１４Ω/□以上）からなる転写ベル
トを用いることを特徴とするものである。

【００５１】請求項１７乃至２６の発明においては、感
光体上に形成したトナー像をトナー像電荷付与装置から
付与される電荷により凝集した後で、転写装置により該
トナー像を感光体から記録紙２４に転写する湿式電子写
真装置において、上記転写装置による転写電荷量を、上
記トナー像電荷付与装置からの電荷量の２０〜１００％
の範囲に設定するようにしたので、現像液の絶縁性、作
像状態、感光体特性、転写紙の電気特性等の諸条件の変
動に柔軟に対応して感光体上のトナーの固着力を最適な
状態に設定することができる。

【００５２】

【発明の実施の形態】

〔実施形態１〕まず、本発明を放電電界形成装置として
の帯電装置に適用した実施形態について説明する。図１
は本実施形態の帯電装置の概略構成図である。この帯電
装置は、対向電極部材１と、対向電極部材１に電圧を印
加する電源２とを備えている。この対向電極部材１は、
放電対象物としての帯電体３に対し、スペーサ４を介し
て微小間隙（ギャップ）ｇもって非接触で対向するよう
に配置されている。このギャップｇの大きさは１０μｍ
以上に設定した。帯電体３とアースとの間には、放電に
よって流れる放電電流を計測する放電電流計５が接続さ
れ、電源２の出力端子は対向電極部材１に印加する電圧
を計測する電圧計６を介してアースに接続さている。ま
た、図１の例では、対向電極部材１と電源２との間に、
対向電極部材の電気抵抗に応じて選択された抵抗体７が
接続されているが、この抵抗体７は対向電極部材１の特
性によっては不要になる場合もある。また、図１の例で
は、放電電流を計測するために上記帯電体３として金属
板を使用しているが、後述のように放電電界形成装置を
電子写真式の画像形成装置に用いる場合は、その裏面側
に支持基体を兼ねた電極を備える感光体等の誘電体が放
電対象物としての帯電体３となる。

【００５３】図２は、互いに材質が異なる対向電極部材
１を個々に図１の装置にセットし、電源２で対向電極部
材１に印加する電圧を変化させながら、帯電体３側に流
れる電流を測定した結果を示すグラフである。縦軸が感
光体ドラム１側に接続した放電電流計５に流れる電流
Ｉ、横軸が対向電極部材１側に接続された電圧計６で計
測される電圧Ｖで、特性線は、装置のＶ−Ｉ特性を示し
ている。なお、上記縦軸の電流は放電域における単位断
面積あたりの電流量に換算した値を用いている。例え
ば、図１の装置において、長さ５ｃｍ、直径２０ｍｍの
円柱状の放電電極部材を用い、かつ表面が平板状の金属
からなる帯電体を用い、両者を平行に保ってマイナスの
電圧を印加して放電を行わせたところ、幅０．２ｃｍの
放電域（長さは上記５ｃｍ）が観測された。よって、幅
０．２ｃｍ×長さ５ｃｍの放電域の面積で、上記放電電
流計５による測定電流値を割った値を、上記縦軸に取っ
ている。

【００５４】図２の各特性線に対応する対向電極部材１
の材質は、特性線Ａ，Ｂが金属の表面に各種の被膜を形
成した材質であり、特性線Ｃが金属のムク面を露出した
材質である。図１の帯電体３と対向電極部材１とのギャ
ップは空気で満たされているため、図２のグラフに示す
ように、いずれの材質からなる対向電極部材１をセット
した場合も、対向電極部材１に印加される電圧がパッシ
ェンの特性に表される電界強度以上でグロー放電が開始
した。例えば、ギャップｇが７５μｍで放電面積１平方
ｃｍあたりの放電電界強度が１０Ｖ／μｍ程度になる放
電開始電圧Ｖｓを印加すると、対向電極部材１と帯電体
３との間にグロー放電による放電電流Ｉが流れ始した。

【００５５】ところが、放電開始電圧Ｖｓの近傍におけ
る特性線の様子は、対向電極部材１の材質によって異な
る特徴を示した。すなわち、特性線Ｃは、放電電流がＶ
ｓの電圧で急峻かつ不連続に立ち上がるものになったの
に対し、特性線Ａ及びＢは、放電電流がＶｓの電圧から
連続的に上昇するものになった。このように対向電極部
材１の材質によってＶ−Ｉ特性に相違が生じた。

【００５６】そして、上記ギャップｇでの放電の状態を
目視観察したところ、上記各Ｖ−Ｉ特性と放電状態との
間に相関があることも判明した。上記図２の特性線Ａや
特性線ＢのＶ−Ｉ特性を示す場合は、ギャップ間全体が
均一に発光する均一放電が観察され特性線ＣのＶ−Ｉ特
性の場合は、輝点が数多くある輝点放電が観察された。
なお、特性線ＡのＶ−Ｉ特性を示す例の中には、放電を
長時間行わせているうちに、輝点放電が混ざってくる例
もあった。

【００５７】また、任意の印加電圧で放電電流の波形を
測定したところ図３の結果が得られた。図３の横軸は経
過時間であり、縦軸は放電電流値である。図３の測定デ
ータＤは放電電流が一定で上記均一放電に対応し、測定
データＥは放電電流が乱れており、上記輝点放電に対応
している。この特定データＥから判るように、厳密には
電流がフラットの時期と、電流が乱れた時期とか存在す
る。このフラットな時期は均一放電が行われる。しか
し、上記特性線ＣのＶ−Ｉ特性を示すものは、このフラ
ットな時期の割合が短く、かつ発生頻度も小さいため、
目視観察では輝点放電が観察されたのである。

【００５８】そして、帯電体３が感光体である場合、帯
電装置による放電が上記均一放電であれば帯電電位が均
一になり、上記輝点放電であれば、帯電電位にムラが生
じることがわかった。また、トナー像を担持した感光体
上に放電により電荷を付与し、感光体上のトナー像にお
けるトナー粒子間の結合力及びトナーと感光体表面との
間の結合力が増すためのトナー像電荷付与装置として、
帯電装置を用いる場合には、輝点放電の割合をある程度
以下に抑えた放電であれば、トナー像電荷付与装置とし
て、十分な性能を得られることがわかった。具体的に
は、後に実施例１において言及する輝点放電のランクが
３以上の放電であれば、十分な性能を得られることがわ
かった。

【００５９】次に、上記特性線ＡあるいはＢのＶ−Ｉ特
性にして均一放電を行わせるための条件について説明す
る。このようなＶ−Ｉ特性は、対向電極部材１として、
例えば、図１に合わせて示すように、金属１ｂの表面に
メッキや溶射によって被膜からなる層（以下、表面層と
いう）１ａを形成したものを用いることで得ることがで
きる。但し、この表面層１ａが絶縁性であると放電を起
こさない状態になるため、ある程度の抵抗を有する表面
層材質が適している。上記Ｖ−Ｉ特性が、特性線Ａと特
性線Ｂとの違いは主にその傾きの違いであり、表面層１
ａが抵抗の比較的大きいな材質であるほど上記傾きが小
さく、特性線Ｂに近い特性線になる。なお、金属のムク
面が露出した対向電極部材１を用いる場合には、上記特
性線ＣのＶ−Ｉ特性になってしまう。

【００６０】また、特性線Ａや特性線Ｂを得られた装置
に用いる対向電極部材１と、上記表面層１ａの材質が同
じでも表面層の厚みや平滑性によってＶ−Ｉ特性が異な
り、放電状態が異なることがわかった。例えば、上記厚
みが薄すぎる場合には、Ｖ−Ｉ特性への表面層の影響が
小さすぎ、上記特性線Ｃと同様に、前記印加電圧が放電
開始電圧である近傍で、急峻かつ不連続な特性になって
しまう。よって、表面層の具体的な材質に応じて、ある
程度以上の厚みに設定する。

【００６１】また、上記表面層１ａの厚みを厚くするほ
ど、特性線Ｂのように傾きが小さな特性線になる。その
層厚設定が薄すぎて、上記傾きが上記１μＡ／Ｖを越え
てしまうと、所望の放電電流を得るための電圧設定にあ
たっての装置電圧調整が煩雑あるいは困難になる。よっ
て、特性線Ａに示すように上記傾きが比較的大きな対向
電極部材１の表面層材質を用いる場合には、上記傾き
が、１μＡ／Ｖ以下になるように層厚を設定することが
望ましい。なお、上記Ｖ−Ｉ特性の傾きは放電している
部分の放電面積にかかわるもので、傾きが１μＡ／Ｖ以
下という条件は、放電面積を１平方ｃｍとした場合の条
件である。

【００６２】上記傾きを所望範囲内のものにするため
に、上記層厚設定に代え、あるいは、加え、上記図１に
合わせて示すように抵抗体７を用いることもできる。す
なわち、特性線Ａのように比較的傾きが大きな特性線に
なる対向電極部材１を用いる場合、上記抵抗体７の抵抗
値を変えることでＶ−Ｉ特性の傾きや放電開始電圧Ｖｓ
が変化することが判った。これは、ギャップｇ内の空気
の抵抗と、抵抗体７の抵抗とが加算されて電流が抑制さ
れるためである。よって、上記抵抗体７の抵抗値を適当
に選ぶことにより、上記傾きを１μＡ／Ｖ以下にするこ
とが可能である。これに対して、特性線Ｂのように十分
傾きが小さな特性線になる材質で表面層１ａを形成した
対向電極部材１を用いる場合、Ｖ−Ｉ特性の特性線のプ
ロファイルの抵抗体７有無による変化は少ない。よっ
て、この場合は、上記抵抗体７は必要ではない。

【００６３】一方、上記特性線ＣのＶ−Ｉ特性を示す金
属ムクの対向電極部材を用いる場合にも、抵抗体７とし
て１０ＭΩ以上の抵抗を用いると、電流値Ｉｓを小さく
できるとともに、Ｖ−Ｉ特性の傾きを小さくすることが
できる。このＶ−Ｉ特性の傾きが小さくなると、放電状
態の目視観察で、輝点放電の輝点が弱くなり、次第に均
一放電に近づいてくる。具体的には、Ｖ−Ｉ特性の傾き
が１μＡ／Ｖ以下であれば放電開始電圧近傍の印加電圧
設定により均一放電に近い放電を得ることができる。し
かし、放電開始電圧近傍で、放電電流Ｉｓが急峻かつ不
連続になるという特性までは変えることはできない。

【００６４】帯電体３と対向電極部材１とのギャップｇ
については、これが１０μｍ程度の間隙の場合が放電の
生じやすい状態になる。この程度のギャップにすること
で、ギャップｇが広い場合に比して、Ｖ−Ｉ特性の放電
開始電圧Ｖｓを低い電圧にできる。逆に、特性線Ａや特
性線ＢのＶ−Ｉ特性を示した対向電極部材１を用いる場
合にも、その材質（例えば、後述するアルマイトや焼結
金属）によっては、ギャップｇを大きくしていくと、図
４のように、Ｖ−Ｉ特性が特性線Ｆから特性線Ｇのよう
に変化して放電開始電圧Ｖｓが移動し、かつ放電開始電
圧Ｖｓ近傍では放電電流Ｉｓが急峻かつ不連続な特性に
なることが判った。よって、前記ギャップをあまり大き
くしすぎないようにする。放電開始電圧Ｖｓ近傍で放電
電流Ｉｓが急峻かつ不連続な特性にならないためのギャ
ップの上限は材質によって差があるが、５００μｍ程度
が限度である。

【００６５】一方、特性線ＣのＶ−Ｉ特性を示す対向電
極部材１が金属ムクの場合でも、上記ギャップを１０μ
ｍ近傍に設定すれば、比較的大きなギャップ設定にする
ときよりも、放電電流Ｉｓを低い値にできる。しかし、
このようなギャップ設定によっても、放電開始電圧近傍
で、放電電流Ｉｓが急峻かつ不連続になるという特性ま
では変えることはできない。

【００６６】以上は、上記特性線ＡあるいはＢのＶ−Ｉ
特性にして均一放電を行わせるための条件であるが、上
述の、金属１ｂの表面にメッキや溶射による表面層１ａ
を形成した放電電極部材１を用いた新規な帯電装置は、
放電電流Ｉｓが放電開始電圧近傍で急峻かつ不連続にな
るＶ−Ｉ特性であっても、前述のギャップｇや表面層１
ａの厚みなどを適宜設定し、必要に応じて更に上記抵抗
体７を併用することにより、輝点放電の割合をある程度
以下に抑えることができる。

【００６７】以上の実施形態に係る帯電装置は、帯電体
３と非接触状態で対向配置された対向電極部材１とし
て、電源２により対向電極部材１側に印加した印加電圧
が放電開始電圧に達したときに、帯電体３側に流れる放
電電流が、急峻かつ不連続な特性にならないような性質
を有する材料を選択することにより、対向電極部材１と
帯電体３との間で上記輝点放電を生じさせないようにす
ることができる。よって、放電開始電圧付近で不安定に
なりやすい微小な放電電流の制御を可能にして、該間で
は均一な放電状態が得られるようにするので、帯電体３
を均一に帯電させることができ、帯電体３の帯電ムラを
防止することができる。

【００６８】また、金属１ｂの表面にメッキや溶射によ
る表面層１ａを形成した放電電極部材１を用いた新規な
帯電装置は、前述のギャップｇ及び表面層１ａ厚みを適
宜設定しし、更には必要に応じて上記抵抗体７を併用
し、輝点放電の割合をある程度以下に抑えることにによ
り、上記トナー像電荷付与装置などのある程度の帯電ム
ラを許容する帯電装置として、十分な性能を発揮するこ
とができる。

【００６９】〔実施例１〕以下、本実施形態に係る帯電
装置のより具体的な実施例について説明する。まず、本
実施形態に係る帯電装置の具体例としては、上記対向電
極部材１として金属材料のベース材１ｂとしてアルミニ
ウム材を用い、その帯電体３側の面にハードアルマイト
処理を施してハードアルマイトからなる表面層１ａを形
成したものを用いる例が挙げられる。このハードアルマ
イト層は、例えば次のような方法で形成することができ
る。まず、ベース材１ｂとしてのアルミニウム材を脱
脂、水洗、エッチング、水洗した後、電解液（しゅう
酸、硫酸、クロム酸のいずれか、またはそれらの混合液
の希釈液）に浸し、陽極酸化処理を施す。その後、水洗
を経て、必要に応じて熱湯や加圧蒸気、ケイ酸ソーダ、
酢酸ニッケルによる封孔処理を施す。再度、湯洗または
水洗して乾燥する。

【００７０】こうのようなハードアルマイト層からなる
表面層１ａを有する対向電極部材１を前述の均一放電を
得るための条件に従って用いた帯電装置は、図２の特性
線ＡあるいはＢで示すＶ−Ｉ特性を有する。特性線Ａが
薄目のハードアルマイト層を形成した場合であり、特性
線Ｂが厚めのハードアルマイト層を形成した場合であ
る。この帯電装置において、ギャップ間の放電の状態を
目視観察したところ、特性線ＡあるいはＢのＶ−Ｉ特性
を示す場合、ギャップ間全体が均一に発光する均一放電
が観察され、また、図３の測定データＤと同様のデータ
を得ることができた。そして、この帯電装置を画像形成
装置に用いたところ、帯電電位にムラが生じないことも
わかった。

【００７１】なお、均一放電になる層厚のハードアルマ
イト層１ａであっても、数時間の放電でハードアルマイ
ト層１ａがアルミニウムのベース材１ｂから剥離する場
合がある。これは、ハードアルマイト層１ａが薄いと、
ベース材１ｂとハードアルマイト層１ａとの間に機械的
な歪みが生じ、ハードアルマイト層１ａに亀裂が生じ易
くなるためである。この亀裂は、ハードアルマイト層１
ａの形成時に生じるものと、形成後に生じるものとがあ
る。放電によるハードアルマイト層１ａのベース材１ｂ
からの剥離は、上記亀裂部分間で多く発生していること
が観察された。

【００７２】対向電極部材１のハードアルマイト層１ａ
の層厚を厚くすると、上記亀裂の発生が少なくなった
り、たとえ発生しても途中で消滅したり、亀裂が直線的
でなく分岐したりするのが観察された。このようなハー
ドアルマイト層１ａの亀裂を少なくすることは、放電で
のハードアルマイト層１ａとアルミニウム材からなるベ
ース材１ｂとの剥離を軽減することになる。

【００７３】図５は、ハードアルマイト層１ａの層厚
と、輝点放電の状態（左の縦軸）及び放電によってハー
ドアルマイト層１ａが剥離するまでの時間（右の縦軸）
との関係を示している。図５中の輝点放電の状態は５つ
のランクに分けて表示されている。対向電極部材１のハ
ードアルマイト層１ａの層厚を決定するために用いる放
電の条件としては、いくつかの条件を挙げることができ
るが、例えばランク３以上が帯電体３例えば感光体を均
一に帯電できる条件であり、ランク５は均一放電の状態
を得るための条件である。また、対向電極部材１のハー
ドアルマイト層１ａの層厚は、放電による剥離を起こす
までの時間に目標時間（例えば２５０時間）を設定する
ことにより、決定することもできる。できる限りハード
アルマイト層１ａを薄くするためには、輝点放電の状態
をランク３に保持できるようにハードアルマイト層１ａ
の層厚を設定する。このように設定すると、放電による
剥離を起こすまでの時間が短くなるが、後述のように対
向電極部材１をローラ形状にして回転させることにより
その時間を延ばすことができる。これは、ローラ状の対
向電極部材が回転して外周の同じ部分が連続して放電に
寄与しないためである。

【００７４】図５のグラフからも判るように、輝点放電
の状態をランク３以上に保持できる条件は、ハードアル
マイト層１ａの層厚が３５μｍ以上である。このように
層厚を設定すると、ハードアルマイト層の厚さ方向に貫
通する亀裂の本数も少なくなる。なお、本発明の理解の
ため、層厚５０μｍのハードアルマイト層１ａの断面を
光学顕微鏡（倍率：３５０倍）で撮影した参考写真の写
しを、フレキシブルディスクに添付して提出する。この
参考写真から、ハードアルマイト層１ａ内に３個ある亀
裂が途中で跡絶えていることがわかる。

【００７５】また、ハードアルマイト層１ａの層厚の上
限は、ハードアルマイト層１ａを形成するための成膜時
間を考慮する必要がある。本実施例に適したハードアル
マイト層１ａの形成には、更に陽極酸化処理を施す際の
処理液の温度と、電流密度が、その要因となる。処理液
の温度はが５°Ｃ以下にして、電流密度も少なくハード
アルマイト層１ａをゆっくりと生成させたほうが、先に
説明した均一放電を得る効果及び放電によるハードアル
マイト層の剥離防止の効果に対してより有効となる。

【００７６】図６は、下記表１に示す上記処理液の温度
である硫酸浴温や上記電流密度が互いに異なる条件下の
処理でハードアルマイト層１ａを形成したサンプルＥ〜
Ｉについて、放電開始からの経過時間に対する輝点放電
のランクの変化を調べた結果を示すグラフである。この
グラフからも、上記処理液の温度が５°Ｃであるサンプ
ルＩで、輝点放電のランク５を実現でき、放電開始から
２００時間程度は同ランク３以上を維持できること、及
び、上記処理液の温度が低いほど、輝点放電のランクが
良好（輝点放電が少ない）で、かつ、良好なランクを維
持できる放電時間もながくなることがわかる。なお、上
記サンプル作成は、アルミ素材Ａ１０５０（純アルミ
系）を用い、硫酸浴濃度を１５重量％にし、４５μｍの
膜を形成したものである。

【表１】

【００７７】以上のように、輝点放電のランクを３以上
にすることなどからハードアルマイト層１ａの好ましい
層厚は３５μｍ以上であり、また、ハードアルマイト層
形成時間を考慮した生産性から１００μｍ以下が適して
いる。この程度の輝点放電のランクであれば、上記トナ
ー像電荷付与装置として十分な性能を発揮できる。より
好ましくは５０〜８０μｍがよい。この５０μｍ程度以
上の層厚では上記輝点放電のランクが５以上であるの
で、感光体の一様帯電装置としても十分な性能を発揮で
きる。

【００７８】以上、本実施例の帯電装置によれば、ベー
ス材１ｂとしてアルミニウム材を用いた対向電極部材１
の帯電体３の面にハードアルマイト層１ａを形成するこ
とにより電源２により対向電極部材１に印加した印加電
圧が放電開始電圧に達したときに、対向電極部材１と帯
電体３との間に流れる放電電流Ｉｓが急峻かつ不連続に
変化しないＶ−Ｉ特性を得ることができるので、対向電
極部材１と帯電体３との間で輝点放電のない均一放電を
発生させることができる。このような均一放電により、
帯電体３を均一に帯電することができる。また、対向電
極部材１への印加電圧が放電開始電圧Ｖｓよりも大きい
範囲で印加電圧の単位変化量に対する放電電流の変化量
（Ｖ−Ｉ特性の傾き）が小さくなるので、微小な放電電
流の制御が可能となる。

【００７９】また、本実施例の帯電装置によれば、対向
電極部材１の帯電体３側の面に形成したハードアルマイ
ト層１ａの層厚を３５μｍ以上にすることにより、通常
の画像形成装置の帯電、除電、転写等で用いられるよう
な放電電界強度の条件下で、対向電極部材１の経時使用
時に対向電極部材１のベース材１ｂとハードアルマイト
層１ａとの間に発生する機械的な歪みを小さくし、ハー
ドアルマイト層１ａの層厚方向全体に延びる亀裂が発生
してハードアルマイト層１ａがベースから剥離しないよ
うにするので、均一放電を更に安定して維持することが
できるとともに、対向電極部材１の寿命を延ばすことが
できる。

【００８０】〔実施例２〕次に、本実施形態に係る帯電
装置の他の具体例としては、上記対向電極部材１とし
て、金属材料をベース材１ｂにして、その帯電体３側の
表面層１ａに多孔質の焼結金属膜を形成したものを用い
る例が挙げられる。このような多孔質の焼結金属膜を形
成させるには、溶射技術が適している。溶射技術にはガ
ス溶線式溶射、自溶合金溶射、プラズマ溶射、ジェット
コート溶射があり各々の特性を有した焼結金属膜が形成
可能である。図７は焼結金属層のモデル図である。焼結
金属層２ｂは偏平粒子が積層した構成になっており、粒
子間に不規則な気孔が生じている。気孔は層厚み方向に
貫通はしていない。この溶射で形成された気孔は数１０
オングストロームから数μmの隙間があり表層が多孔質
になる。このように対向電極部材１の表面層１ａを多孔
質の焼結金属膜にすることにより、放電を行う際、対向
電極部材表面の表面積が上げられるため、極端に電界が
集中されるのを防止でき、均一放電の条件に成りやすい
と考えられる。

【００８１】この多孔質の状態は溶射条件によって異な
り、多孔質の状態を規定できるのが気孔率である。気孔
率は焼結金属膜２ｂの断面で、溶射材料と空隙が占める
比率である。気孔率が５〜１０％であると放電による劣
化、すなわち焼結金属膜の剥離が生じやすくなる。ま
た、均一放電の条件になりやすいのも気孔率か５〜１０
％以下のものである。これは電界の集中が部分的に集中
すると考えられる。また、気孔率の下限値は製造で制約
される０.１％まで放電による劣化がなく、均一放電の
条件になる。従って、多孔質の気孔率は０.１〜５％で
あることが好ましい。

【００８２】先の図２で述べた特性Ａ,Ｂを得るための
焼結金属膜は適度な抵抗を有するものであり、焼結金属
膜の構成金属で決定される。すなわち、抵抗を決めるに
は、焼結金属の膜厚と溶射材料の種類がある。溶射材料
でＡｌ₂Ｏ₃単品の焼結金属膜は、膜厚が０.２mm以下で
あると輝点放電になる。また、膜厚が０.５mm程度にな
ると放電が発生しなくなる。従って、Ａｌ₂Ｏ₃単品では
均一放電を得ようとする材料としては適していないが、
プラズマ溶射のための溶射材料がＡｌ₂Ｏ₃を主材料とし
た焼結金属であると、混合する材料によって均一放電の
材料として適したものになる。

【００８３】一例としては、溶射材料をＡｌ₂Ｏ₃−Ｔｉ
Ｏ₂の混合材料にした例がそれである。Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔｉ
Ｏ₂のＴｉＯ₂の混合重量比を５０％から５％まで変化さ
せると、図２の特性Ｃから特性Ａ,３を経て、ほとんど
放電が生じないものが得られることが判明した。混合重
量比を１０％から２０％含まれる素材をプラズマ溶射に
より金属基材上に焼結金属膜を、膜厚が０.２〜０.５mm
の間に形成すると特性Ａ,Ｂの均一放電が得やすいこと
も判明した。プラズマ溶射による焼結金属膜の製造にあ
たっては、狙いの膜厚に対し２０〜１００μm厚く焼結
金属膜を形成する。その後、焼結金属面を平滑にするた
めに研磨をする。研磨後に洗浄を行い、熱処理を施すこ
とでより均一な放電を行う対向電極部材が得られる。

【００８４】他の例として、溶射材料をＡｌ₂Ｏ₃−Ｃｒ
₂Ｏ₃の混合材料にした例がある。これもＣｒ₂Ｏ₃の混合
重量比が１０％から２０％含まれるものをプラズマ溶射
により金属基材上に焼結金属膜として膜厚が２００〜５
００μmの間に形成すると、均一放電が得やすいことも
判明した。なお、上記の何れかの混合材料がプラズマ溶
射される金属基材としては、アルミニウム、ステンレ
ス、鉄等が対向電極部材の形状に合わせて選択できる。

【００８５】〔実施例３〕帯電装置の対向電極部材１
は、表面が無端移動するように構成するこもできる。図
８は、上記対向電極部材１として回転可能なローラ形状
のものを用い、このローラ形状の対向電極部材１を、帯
電体３と非接触の状態で、その主軸１ｃを中心に回転可
能に配置し、図示しない駆動手段により回転駆動するよ
うにした実施例を示すものである。この例では、電源２
に接続されたブラシ状の電極端子２ａを対向電極部材の
主軸１ｃに摺接させる等の方法で対向電極部材７に電圧
を印加する。このように対向電極部材１の帯電体３対向
表面部分が移動するため、対向電極部材１表面の同じ部
分が連続して帯電体３に対向しない。この結果、対向電
極部材１のハードアルマイトや焼結金属からなる表面層
１ａの亀裂等の損傷が発生しにくくなり、放電の均一性
をより高めることができるとともに、対向電極部材１の
寿命を延ばすことができる。また、対向電極部材１の経
時使用時に対向電極部材１の表面に放電析出物が付着し
たり表面が劣化したりして、不均一な表面状態となった
部分が生じたとしても、この不均一な部分が帯電体３に
対向する時間を短くすることができるので、均一放電を
更に安定して維持することができる。

【００８６】さらに、図８に示す例では、対向電極部材
１が放電状態のとき、常時もしくは断続してブラシ状の
接触材８を対向電極部材１の表面に当接し、ローラ形状
の対向電極部材表面をブラシ状の接触材８で摺擦するこ
とで、対向電極部材表面に付着したゴミや放電に伴う放
電生成物を清掃し、均一放電の状態を長期維持すること
が可能となる。なお、ブラシ状の接触部材８が導電性で
あれば、ローラ状対向電極部材１に印加される電圧によ
る他部分への放電を生じさせないような構成、例えば、
フロート状態にして使用する。

【００８７】上述のようなローラ状の対向電極部材１を
帯電体３に対して非接触の位置で回転可能に配置するに
は、図９に示す構成を採用することもできる。図９にお
いて、このローラ状の対向電極部材１は、これの両端部
外側に同軸に取り付けられた、対向電極部材１の径より
も径が大きなコロ状のスペーサ４を備えている。このス
ペーサ４を、図示の例ではドラム状の帯電体３の表面に
当接させることにより、ローラ状対向電極部材１の表面
と帯電体３の表面との間のギャップを確保する。なお、
図９の例では、対向電極部材１に対し接触部材８として
スクレーパを当接させている。このスクレーパも、例え
ば機械本体とフロート状態にする。

【００８８】〔実施例４〕図１０は、帯電装置の対向電
極部材１は、表面が無端移動するように構成した他の具
体例を示すものである。この帯電装置は、帯電体３に対
して相対移動するシート状の放電電極としてのベルト状
の対向電極部材１と、該対向電極部材１にブラシ状の電
極２ａを介して電圧を印加する電源２とを備える。この
対向電極部材１は、回転可能なローラ状の上支持体１０
と帯電体３の近傍に設けられた下支持体１１とにより帯
電体３と非接触状態で取り付けられる。そして、この対
向電極部材１は、上支持体１０の回転に連れ回りして矢
印方向に回転する。ベルト状対向電極部材１表面には、
異物除去のため、他の部材とは非導通状態のスクレーパ
などの接触部材９が圧接している。放電をより良好に行
わせるには、シート状対向電極部材１の周辺に絶縁性カ
バー（不図示）を設けることが望ましい。（以下、余白）

【００８９】〔実施例５〕図１１は、帯電装置の対向電
極部材１は、表面が無端移動するように構成した更に他
の具体例を示すものである。この帯電装置は、シート状
の対向電極部材１と、帯電体３に対し該シート状対向電
極部材１の一部を非接触状態で対向させるバックアップ
部材を兼ねたローラ状の電極端子２ａ、該端子２ａに接
続された電源２とを備える。上記シート状対向電極部材
１は、一端側が巻き付いている繰り出し軸１２で支持さ
れ、他端側が巻取り軸１３に支持され、該巻き取り軸１
３の回転により巻き取られるようになっている。この巻
き取り中、その表面が矢印方向に移動して帯電体３に対
して相対移動する。この巻き取りは、帯電動作中は行わ
ないようにしてもよいし、行うようにしてもよい。この
対向電極部材１の表面には、他の部材とは非導通状態の
スクレーパなどからなる接触部材９が圧接している。

【００９０】なお、図１０や図１１の帯電装置における
対向電極部材１はベルト状あるいはシート状で、全体と
して可撓性を備える必要がある。前述のハードアルマイ
トや焼結金属からなる表面層１ａを備えた対向電極部材
も、ベース材１ｂの厚み設定などにより、このような形
状にでき、かつ、可撓性を持たせることができる。

【００９１】上記実施形態では、本発明の放電電界形成
装置を帯電装置に適用した例を示したが、これに限定さ
れることなく、本発明の放電電界形成装置は、画像形成
装置における放電を利用した除電装置、転写装置等にも
適用でき同様な効果を得ることができる。また、各種材
料の濡れ性などの表面性を改良するための放電装置にも
適用できる。

【００９２】〔実施形態２〕次に、本発明を放電電界形
成装置を備えた画像形成装置としての電子写真複写機
（以下、「複写機」という。）に適用した実施形態につ
いて説明する。図１２は本実施形態に係る複写機の概略
構成図である。まず、この複写機の概略について説明す
る。図１２において、潜像担持体としての感光体ドラム
２０は複写時には一定速度で矢印ａ方向に回転駆動され
る。そして、感光体ドラム２０の外周表面は、本発明の
放電電界形成装置からなる帯電ユニット２１により一様
に帯電された後、例えばレーザースキャナーからなる露
光装置２２により光像Ｌが照射結像されて静電潜像が形
成される。この帯電ユニット２１及び露光装置２２によ
り潜像形成手段が構成されている。次に、図示しないイ
レーサにより感光体ドラム２０外周表面上の作像領域外
部分が除電される。その後、感光体ドラム２０上の静電
潜像は、現像装置としての現像ユニット２３との対向領
域を通過する間に現像ユニット２３から供給される液体
キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像さ
れトナー像となる。

【００９３】上記感光体ドラム１上のトナー像は、図示
しない給紙装置から給送されてきた転写材としての転写
紙２４へ転写装置としての転写ユニット２５により転写
される。感光体ドラム２０は転写紙２４の分離後、クリ
ーニングユニット２６のクリーニングブレードで残留ト
ナーが除去される。その後、感光体ドラム２０表面は除
電ランプ２７により残留電位が除去されて次の複写に備
えられる。

【００９４】また、本実施形態の複写機においては、現
像ユニット２３と転写ユニット２５との間に、現像画像
であるトナー像が形成されている感光体ドラム２０との
間に放電を発生させてトナー像に電荷を付与するトナー
像電荷付与装置２８が設けられている。このトナー像電
荷付与装置２８は、前述のように、トナー像を担持した
感光体上に放電により電荷を付与し、感光体ドラム２０
上のトナー像におけるトナー粒子間の結合力及びトナー
と感光体ドラム２０表面との間の結合力が増すものであ
る。これにより、感光体ドラム２０上に付着したトナー
を飛散させることがなく、転写ユニット２５による転写
後の転写紙２４上のトナー像における飛散トナーによる
チリの発生を防止する。また、現像液の凝集現象でトナ
ー像が細切れになるようなトナー像の劣化を防止する。

【００９５】この複写機において、上記帯電ユニット２
１として本発明の放電電界形成装置を用いることができ
る。また、本発明の放電電界形成装置が対向電極部材１
を放電対象物と非接触に配置するという特徴も持つこと
から、本発明の放電電界形成装置を上記トナー像電荷付
与装置２８として用いることもできる。例えば、図１２
に図示の例では、帯電ユニット２１を、感光体ドラム２
０に対して非接触で対向するため両端部にコロ状のスペ
ーサ４を備えたローラ状の対向電極部材１と、ローラ状
対向電極部材１に電圧を印加する図示しない電源と、ロ
ーラ状対向電極部材１を回転駆動する図示しない駆動部
とで構成している。また、上記トナー像電荷付与装置２
８を、現像ユニット２３と転写ユニット２５との間で、
感光体ドラム２０に対して非接触で対向するように配置
されたローラ状対向電極部材１と、ローラ状対向電極部
材１に電圧を印加する図示しない電源と、ローラ状対向
電極部材１を回転駆動する図示しない駆動部とで構成
し、上記対向電極部材表面にスクレーパからなる接触部
材１９を当接させている。そして、帯電ユニット２１、
トナー像電荷付与装置２８それぞれで、上記ローラ状対
向部材１として、上記実施形態１と同様に、ベース材と
してアルミニウム材が用いられ、このベース材の表面に
ハードアルマイト層が形成されたものや、焼結金属層か
らなる表面層が形成されたものを用いている。この図示
の例とはことなり、帯電ユニット２１とトナー像電荷付
与装置２８とのいずれか一方のみに上記実施形態１の帯
電装置を用いてもよい。また、転写ユニット２５に上記
実施形態１の帯電装置を用いてもよい。

【００９６】以上、本実施形態に係る複写機によれば、
帯電ユニット２１やトナー像電荷付与装置２８を、実施
形態１の帯電装置で構成しているので、均一な帯電によ
り、良好な画像を形成することができる。

【００９７】なお、本実施形態では現像液を用いた湿式
の複写機について説明したが、本発明は、乾式の現像剤
を用いた画像形成装置にも適用することができる。

【００９８】次に、感光体上に形成したトナー像をトナ
ー像電荷付与装置から付与される電荷により凝集した後
で、転写装置により該トナー像を感光体から記録紙に転
写する湿式電子写真装置において、上記転写装置による
転写電荷量を、上記トナー像付与装置からの電荷量の２
０〜１００％の範囲に設定する発明の実施形態について
説明する。図１３は、本発明を適用した湿式画像形成装
置としての複写機の画像形成部の一例を示す略図であ
り、この複写機は、転写ベルト２９を備えた搬送ユニッ
トが記録材としての記録紙２４を、複写機下部から複写
機上部へと搬送するものである。なお、転写ベルト２９
の近傍には、記録紙２４に順次トナー像を形成するイエ
ロートナー像形成ユニットＹ、マゼンタトナー像形成ユ
ニットＭ、シアントナー像形成ユニットＣ、及びブラッ
クトナー像形成ユニットＢが連続的に配置されている。

【００９９】各トナー像形成ユニットの構成動作は共通
しているので、ここではイエロートナー像形成ユニット
Ｙについて説明する。エロートナー像形成ユニットＹの
潜像担持体としての感光体ドラム２０Ｙの周辺には、電
子写真プロセスにより感光体ドラム２０Ｙ上に静電潜像
を形成するための帯電装置、露光装置、現像手段として
の現像装置、転写手段としての転写装置、除電装置、ク
リーニング装置が配置されている。この現像装置は、液
体キャリアにトナーが分散されてなる２成分系現像液を
用いる湿式現像装置である。また、転写装置はトナー粒
子を感光体ドラム２０Ｙから記録紙２４へと電気泳動さ
せて記録紙２４上に静電吸着させる転写チャージャから
なる。

【０１００】現像装置３３Ｙは、工程順に現像ローラ、
スクイズローラ、電荷付与装置２８Ｙからなっている。
現像ローラは、像担持体上の静電潜像に現像液を接触さ
せてトナー像を形成する。スクイズローラはトナー像形
成後の像担持体上の不要な液体キャリアを除去する。電
荷付与装置２８Ｙは、前記トナー像に電荷を付与し、ト
ナーの固着力を高める。

【０１０１】図１４は本発明の第１の形態例の要部構成
を示す図であり、この形態例は、上記手順により感光体
２０上に形成されたトナー像を、トナー像電荷付与装置
(セットローラ２８)にて凝集し、トナー像を感光体２０
から記録紙２４に転写する湿式電子写真装置において、
転写電荷量をトナー像電荷付与装置電荷量の２０〜１０
０％の範囲に設定するようにした構成が特徴的である。
即ち、図１４において感光体２０と接して矢印方向へ走
行する転写ベルト２９と感光体２０との接触位置には、
転写装置としての転写帯電ローラ２５が回転自在に配置
されており、この転写帯電ローラ２５に対しては電源３
０から転写用のバイアス電流(転写電荷)が印加される。
符号３１はこのバイアス電流を検知する為の電流モニタ
である。また、転写位置の感光体上流側位置において
は、トナー像電荷付与装置としての導電性ローラ２８が
感光体２０表面に間隔をもって回転するように配置され
ている。また、導電性ローラ２８には電源３２から電流
が供給され該電流値はトナー像電荷付与用の電流モニタ
３３によりモニタ可能となっている。

【０１０２】転写装置２５は、転写ベルト２９によって
記録紙２４が感光体２０の転写位置に搬送されてきた時
に、転写ベルトの背面からトナーと逆極性のバイアスを
印加することにより、トナー像を記録紙２４上に転写さ
せるものである。ところで、トナー像電荷付与装置を用
いる湿式電子写真装置において、転写工程における必要
電荷量(転写電荷量)は、トナー像電荷付与装置からトナ
ーに付与される電荷量に依存する。すなわち、電荷付与
装置からの付与電荷量に比べて転写電荷量の比率が少な
いときには転写不足が生じ、転写電荷量の比率が多いと
きにはトナー極性変化などで転写像乱れを起こす。そこ
で、本発明の第１形態例においては、転写電荷量がトナ
ー像電荷付与装置からの電荷量の２０〜１００％の範囲
となるように設定、制御するようにした。おおむねこの
範囲であれば良好な転写像を得ることができることが実
験的に把握された。なお、２０〜１００％の範囲は、現
像液の絶縁性、作像状態、感光体特性、転写紙の電気特
性によって任意の値を選択可能であり各条件を勘案して
最も最適な割合を選定することにより、転写不良のない
良好な画像を得ることが容易にできるようになった。な
お、導電性ローラ２８は、図１３のように現像装置内に
配置されてもよいし、現像装置の下流側直近位置に配置
されてもよい。いずれの場合にも本発明(以下の他の形
態例も含む)を適用可能である。

【０１０３】次に、本発明の第２の形態例は、図１４の
形態例に於て、トナー像電荷付与装置としての導電性ロ
ーラ２８の電流量を電流モニタ３３によりモニターする
ようにした点が特徴的である。即ち、トナー像電荷付与
装置２８を備えた画像形成部においては、感光体２０、
帯電ローラ２８、ベアリング類なとの関連部品の寸法精
度等のバラツキによって、感光体２０と、トナー像電荷
付与装置としての導電性ローラ２８との間のギャップ値
が時々刻々と変わることがある。また、長時間の運転に
よる摩耗に起因して、感光体２０と導電性ローラ２８と
のギャップ値が変わることもある。このギャップ値の変
化によりトナー像電荷付与装置２８による電流値が変化
して画質の変動をもたらすことが判明している。

【０１０４】そこで、本発明では、制御部が、電流モニ
タ３３によりトナー像電荷付与装置２８から供給される
電流値の変化状態をリアルタイムに検知した上で、該電
流値に応じて転写装置２５の転写電流を最適に制御する
為の電流情報を作出して該電流情報に基づいて転写装置
２５に対する供給電流値を制御する。つまり、転写装置
の電源３０の出力値を制御する。この結果、転写電荷量
をトナー像電荷付与装置２８の電流値の変化に対応し
て、リアルタイム且つ柔軟に制御することが可能とな
る。また、該トナー像電荷付与装置のリアルタイムな電
流値に基づいて演算されたトナー像電荷付与装置２８の
出力値の修正のためのデータを、トナー像電荷付与装置
２８の電源３２にフィードバックして電源３２からの出
力値を制御することにより安定したトナー像電荷付与が
可能となる。この結果、より安定した転写画像を得るこ
とができる。

【０１０５】次に、本発明の第３の形態例では、図１４
の構成において、転写装置２５の電流量を電流モニタ３
１によりモニターするようにした点か特徴的である。転
写装置２５においては、帯電装置や転写ベルト上の現像
液・紙粉などによる汚損が生じ易く転写装置２５の汚損
に起因して転写装置２５の電流量が変化し、転写画像の
悪化をもたらす事態が起こりうる。そこで、本発明の第
３形態例では、転写装置２５の電源３０からの電流値の
変化を電流モニタ３１によりリアルタイムに検知して、
異常情報を速やかに発見し、オペレータへの報告、転写
部材クリーニング指示などを実行するように制御する。
このため、より安定した転写画像を得ることが可能とな
る。ところで、上記各形態例ではいずれもトナー像電荷
付与装置２８を導電性ローラにより構成している。導電
性ローラ２８としては金属などの材料を用いれば良い。
導電性ローラを用いる利点は、導電性ローラの外周面に
摺接するスクレーパなどのクリーニング手段を設置する
ことにより、ローラ汚損対策が容易になることである。
また、必要に応じて、ローラ２８の表面に高抵抗皮膜・
硬質皮膜などの保護膜処理を施してもよい。

【０１０６】次に、図１５はトナー像電荷付与装置２８
をコロナチャージワイヤを備えたコロナチャージャにて
構成した例を示している。コロナチャージャを用いる利
点は、均一な電荷付与を達成しやすいことにある。電流
量のモニターについては、ワイヤー総電流とケース電流
から算出すればよい。他の構成、動作、制御方法の点に
ついては、上記第１、第２、第３形態例に於て夫々述べ
た点をそのまま適用可能である。つまり、トナー像電荷
付与装置としてコロナチャージャを用いた場合にも、上
記各形態例で述べた制御方法を採用可能である。

【０１０７】次に、図１６の形態例は、トナー像電荷付
与装置２８を導電性ブラシにて構成した点が特徴的であ
る。導電性ブラシ２８を用いる利点は低コストな点にあ
る。その他の構成、動作、制御方法の点については、上
記第１、第２、第３形態例に於て夫々述べた点をそのま
ま適用可能である。次に、転写装置２５としては、図１
４に示した如き導電性ローラを用いることが可能であ
る。即ち、導電性ローラとしては金属・導電性ゴム・導
電性ウレタンなどの材料を用いればよい。導電性ローラ
を用いる利点は、電荷付与がニップ部の上流側の間隙に
て行われるために、電荷付与位置を限定しやすいことで
ある。また、必要に応じて、ローラ２５の表面に高抵抗
皮膜・硬質皮膜などの保護膜処理を施してもよい。その
他の構成、動作、制御方法の点については、上記第１、
第２、第３形態例に於て夫々述べた点をそのまま適用可
能である。

【０１０８】次に、転写装置２５としては、図１５に示
したようにコロナチャージワイヤを備えたコロナチャー
ジャを用いることが可能である。コロナチャージャを用
いる利点は、均一な電荷付与が達成しやすいことであ
る。電流量のモニターについては、ワイヤ-総電流とケ
ース電流から算出すればよい。その他の構成、動作、制
御方法の点については、上記第１、第２、第３形態例に
於て夫々述べた点をそのまま適用可能である。次に、転
写装置２５としては、図１６に示した如く導電性ブラシ
にて構成することが可能である。導電性ブラシを用いる
利点は低コストなことである。その他の構成、動作、制
御方法の点については、上記第１、第２、第３形態例に
於て夫々述べた点をそのまま適用可能である。

【０１０９】次に、図１７は転写ベルト２９を用いない
例を示す。転写ベルト２９を用いない利点は、ベルト抵
抗による電圧降下がなくなり比較的低い転写印加電圧で
所望の電荷量を得られることである。なお、図１７では
転写装置２５、トナー像電荷付与装置２８としていずれ
もローラを用いたが、転写ベルトを用いない構成を図１
５、図１６の形態例に当てはめてもよい。その他の構
成、動作、制御方法の点については上記第１、第２、第
３形態例に於て夫々述べた点をそのまま適用可能であ
る。

【０１１０】次に、転写ベルト２９を用いた上記各形態
例に於ては、転写ベルト２９の材質として中抵抗材料
(１OＥ８〜１OＥ１２Ω/□程度)からなる転写ベルトを
用いることができる。中抵抗材料にて転写ベルトを構成
する利点は、ベルト抵抗による電圧降下を抑え、転写装
置の現像液による汚損を抑えられることにある。次に、
上記各形態例において、転写ベルト２９として、高抵抗
材料(１OＥ１４Ω/□以上)からなるものを用いることも
できる。転写ベルトを上記の範囲の高抵抗材料により構
成する利点は、ベルト面に留まる静電荷にて紙密着力を
確保し、高い記録紙搬送性が得られることである。な
お、転写装置として導電性ローラ、コロナチャージャ、
ブラシを夫々採用した場合に、トナー像電荷付与装置２
８として採用可能な組み合わせは、図１４、図１５、図
１６に示したものに限らず、転写装置として導電性ロー
ラを用いると同時にトナー像電荷付与装置としてコロナ
チャージャ、或はブラシを採用したり、転写装置として
転写チャージャを用いると同時にトナー像電荷付与装置
として導電性ローラ或はブラシを採用したり等々、あら
ゆる組み合わせが可能である。そして、いずれの組み合
わせに於ても上記第１、第２、第３形態例の構成、動
作、制御を行うことが可能となる。

【０１１１】

【発明の効果】請求項１及び２の発明によれば、電源に
より対向電極部材に印加した印加電圧が放電開始電圧に
達したときに、対向電極部材と放電対象物との間に流れ
る放電電流が急峻かつ不連続に変化しないので、対向電
極部材と放電対象物との間で輝点放電のない均一放電を
行わせることができという効果がある。よって、この発
明に係る放電電界形成装置を用いた帯電、除電、転写な
どを均一に行うことができる。また、放電開始電圧近傍
で上記輝点放電を生じないので、該放電開始電圧近傍の
電圧に応じた均一放電による、均一な帯電などを行うこ
とができる。よって、該放電開始電圧近傍の電圧に対応
した、比較的少ない放電電流を用いた放電による帯電な
ども可能になる。

【０１１２】また、請求項３乃至１１の発明によれば、
対向電極部材と放電対象物との間で輝点放電のない均一
放電を行わせるようにしたり、輝点放電の割合が少ない
均一放電に近い放電を行わせるようにしたりできるとい
う効果がある。（以下、余白）

【０１１３】特に、請求項４の発明によれば、対向電極
部材の放電対象物側の面に形成したハードアルマイト層
の層厚を３５μｍ以上にすることにより、通常の画像形
成装置の帯電、除電、転写等で用いられるような放電電
界強度の条件下で、対向電極部材の経時使用時に対向電
極部材のアルミニウム材からなるベース材とハードアル
マイト層との間に発生する機械的な歪みを小さくし、ハ
ードアルマイト層の層厚方向全体に延びる亀裂が発生し
てハードアルマイト層がベース材から剥離しないように
するので、均一放電あるいはほぼ均一な放電を更に安定
して維持することができるとともに、対向電極部材の寿
命を延ばすことができるという効果がある。

【０１１４】また特に、請求項５乃至７の発明によれ
ば、対向電極部材の表層が多孔質の焼緒金属からなるの
で、対向電極部材の表層が堅牢で機械的な衝撃に強く、
耐久性が高いという効果がある。

【０１１５】また特に、請求項８の発明によれば、対向
電極部材の多孔質の焼結金属層はプラズマ溶射の製造技
術で製造することにより、容易に多孔質の焼結金属層が
表層に形成された対向電極部材を作成することができ
る。

【０１１６】また特に、請求項９の発明によれば、プラ
ズマ溶射のための溶射材料は、Ａｌ₂Ｏ₃を主材料とした
焼結金属とすることで、焼結金属の抵抗値を高抵抗値に
保持できる。このため、他材料との複合により、焼結金
属の抵抗値を制御できるようになり、均一放電が得られ
るようになる。

【０１１７】また特に、請求項１０あるいは１１の発明
によれば、プラズマ溶射のための溶射材料を、Ａｌ₂Ｏ₃
−ＴｉＯ₂、またはＡｌ₂Ｏ₃−Ｃｒ₂Ｏ₃の複合材料で製
造することにより、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂またはＡｌ₂Ｏ₃
−Ｃｒ₂Ｏ₃のＴｉＯ₂またはＣｒ₂Ｏ₃の混合重量比を変
えると、焼結金属の抵抗値を制御できる。また、混合重
量比を任意に設定することで、均一放電が可能で放電電
流と電圧のV−Ｉ特性の傾きが１μA/V.cm以下になる多
孔質の焼結金属を有する対向電極部材が得られる。これ
により微小な放電電流の制御と広い印加電圧範囲で放電
レベルを制御できる。

【０１１８】また、請求項１２の放電電界形成装置によ
れば、上記輝点放電を生じさせないようにすることによ
り、対向電極部材と放電対象物との間に均一な放電状態
が得られるようにするので、請求項１の放電電界形成装
置と同様に、放電対象物を均一に帯電させることがで
き、放電対象物の帯電等のムラを防止することができ
る。

【０１１９】また、請求項１３の発明によれば、ローラ
形状の対向電極部材を駆動手段で回転駆動することによ
り、という効果がある。また、対向電極部材の経時使用
時に対向電極部材の表面に放電析出物が付着したり表面
が劣化したりして、不均一な表面状態となった部分が生
じたとしても、この不均一な部分が放電対象物に対向す
る時間を短くすることができるので、均一放電を更に安
定して維持することができるという効果がある。

【０１２０】また、請求項１３の放電電界形成装置によ
れば、対向電極部材表面の同じ部分が連続して放電対象
物に対向しないようにするので、前記回転体表面に異物
が付着したり、表面が劣化したりしたとしても、該表面
の不均一さが放電対象物に与える悪影響を小さくするこ
とができ、該表面の不均一さに起因する放電ムラを生じ
させにくくすることができる。また、経時使用によって
前記対向電極部材表面に生じる放電析出物の析出や、対
向電極部材の劣化を抑えて放電ムラを生じにくくし、こ
の結果、対向電極部材の寿命を延ばすこともできる。特
に、請求項３の放電電界形成装置のようにアルマイト層
を備えた対向電極部材を用いる場合には、対向電極部材
表面の同じ部分が連続して放電対象物に対向しないこと
から、対向電極部材のハードアルマイト層の亀裂等の損
傷が発生しにくくなり、放電の均一性をより高めること
ができるとともに、対向電極部材の寿命を延ばすことが
できる。

【０１２１】また、請求項１４の発明によれば、対向電
極部材が放電状態のときに、常時もしくは断続してブラ
シ状の接触材を当接することにより、対向電極部材表面
を摺擦して、対向電極部材表面に付着したゴミや放電に
伴う生成物を清掃することができるので、対向電極部材
の寿命を延ばし、均一放電を長時間安定して持続するこ
とができる。

【０１２２】請求項１５の画像形成装置によれば、放電
電界形成装置により均一に帯電された潜像担持体に対し
て潜像が形成され、該潜像が現像されて画像形成がなさ
れるので帯電が不均一な状態の潜像担持体対して潜像が
形成される場合に生じる画像不良が生じることなく、良
好な画像形成が実現される。

【０１２３】また、請求項１６の画像形成装置によれ
ば、潜像担持体に付着したトナー像のトナー粒子間の結
合力やトナーの像担持体への付着力を増して該トナー像
を安定させるための転写前帯電を、均一あるいはほぼ均
一に行うことができるので、前記トナー像が転写装置で
転写材に転写したときに生じやすい、トナー像近傍の飛
散トナーによるチリの発生などを良好に防止することが
できる。特に、湿式トナーを用いた画像形成装置の場
合、転写装置で前記トナー像を転写材に転写したときに
生じやすい、転写紙での加圧と転写電界とによる現像液
の移動でトナー像が細切れになるようなトナー像の劣化
も防止することができる。更に、湿式トナーを用いた画
像形成装置の場合、上記放電電界形成装置における対向
電極部材への印加電圧の単位変化量に対する放電電流の
変化量が小さくなるので、微小な放電電流の制御が可能
となり、上記現像画像のトナーの凝集力及び像担持体へ
の付着力の制御が容易になるという効果がある。

【０１２４】請求項１７乃至２６の発明によれば、現像
液の絶縁性、作像状態、感光体特性、転写紙の電気特性
等の諸条件の変動に柔軟に対応して感光体上のトナーの
固着力を最適な状態に設定することができ、より安定し
た転写画像を得ることができる。

【０１２５】特に、請求項１８の発明においては、上記
トナー像電荷付与装置の電流量をモニターするようにし
た。このため、感光体２０、帯電ローラ２８、ベアリン
グ類なとの関連部品の寸法精度等のバラツキや、摩耗等
に起因して、感光体２０と、トナー像電荷付与装置とし
ての導電性ローラ２８との間のギャップ値が時々刻々と
変わりこのギャップ値の変化によりトナー像電荷付与装
置２８による電流値が変化して画質の変動をもたらすこ
とが防止される。つまり、本発明では、制御部が、電流
モニタ３３によりトナー像電荷付与装置２８から供給さ
れる電流値の変化状態をリアルタイムに検知した上で、
該電流値に応じて転写装置２５の転写電流を最適に制御
する為の電流情報を作出して該電流情報に基づいて転写
装置２５に対する供給電流値を制御するようにしたの
で、転写電荷量をトナー像電荷付与装置２８の電流値の
変化に対応して、リアルタイム且つ柔軟に制御すること
が可能となる。

【０１２６】また、特に請求項１９の発明においては、
転写装置の電流量をモニターするようにした。この為、
従来の転写装置において発生し易かった欠点である、帯
電装置、ベルトの現像液・紙粉等による汚損と、それに
起因した電流量の変動を防止し得る。つまり、本発明で
は、転写装置の電流値の変化をリアルタイムで検知して
異常情報を速やかに発見し、必要な処置を講じるように
したので、安定した転写画像を得ることが可能となる。

【０１２７】また、特に請求項２０の発明によれば、上
記トナー像電荷付与装置又は転写装置の少なくとも一方
を導電性ローラにて構成したので、導電性ローラの外周
面に摺接するスクレーパなどのクリーニング手段を設置
することにより、ローラ汚損対策が容易になる

【０１２８】また、特に請求項２１の発明によれば、上
記トナー像電荷付与装置又は転写装置の少なくとも一方
をコロナチャージャにて構成したので、均一な電荷付与
が達成しやすい。

【０１２９】また、特に請求項２２の発明によれば、上
記トナー像電荷付与装置又は転写装置の少なくとも一方
を導電性ブラシにて構成したので、低コスト化を達成で
きる。

【０１３０】また、特に請求項２３、２４の発明によれ
ば、上記感光体上のトナー像を記録紙２４上に転写する
際に転写ベルトを用いるか、用いないかを自由に選択で
きる。転写ベルト２９を用いない場合には、ベルト抵抗
による電圧降下がなくなり、比較的低い転写印加電圧で
所望の電荷を得ることが可能となり、装置構成を簡略化
し、コストダウン、消費電力の節減を図れる。

【０１３１】また、特に請求項２５によれば、上記転写
ベルト２９として、中抵抗材料(１OＥ８〜１OＥ１２Ω
／□程度)からなる転写ベルトを用いたので、ベルト抵
抗による電圧降下を抑え、転写装置の現像液による汚損
を抑えることかできる。

【０１３２】また、特に請求項２６によれば、上記転写
ベルト２９として、高抵抗材料(１OＥ１４Ω／□以上)
からなる転写ベルトを用いたので、ベルト面に留まる静
電荷にて紙密着力を確保し、高い記録紙搬送性を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る帯電装置の概略構成図。

【図２】放電電流と放電電圧との関係を示すグラフ。

【図３】放電電流の時間変化を示すグラフ。

【図４】放電電流と放電電圧との関係を示すグラフ。

【図５】対向電極部材のハードアルマイト層の層厚と、
輝点放電のランク及び放電によってハードアルマイト層
が剥離するまでの時間との関係を示すグラフ。

【図６】放電時間と輝点放電ランクとの関係を示すグラ
フ。

【図７】対向電極部材の表層に形成される焼結金属層の
モデルを示す図である。

【図８】実施例に係る帯電装置の説明図。

【図９】他の実施例に係る帯電装置の説明図。

【図１０】更に他の実施例に係る帯電装置の説明図。

【図１１】更に他の実施例に係る帯電装置の説明図。

【図１２】他の実施形態に係る複写機の概略構成図。

【図１３】本発明を適用しようとする湿式画像形成装置
のー例の要部構成説明図。

【図１４】本発明のー形態例の要部構成説明図。

【図１５】本発明の他の形態例の要部構成説明図。

【図１６】本発明の他の形態例の要部構成説明図。

【図１７】本発明の他の形態例の要部構成説明図。

【符号の説明】

１対向電極部材１ａ表面層１ｂベース材２電源３帯電体４スペーサ５放電電流計６電圧計７抵抗体２０感光体ドラム２１帯電ユニット２３現像ユニット２４転写紙２５転写ユニット２６クリーニングユニット２７除電ランプｇギャップ

フロントページの続き (31)優先権主張番号特願平7−274685 (32)優先日平７(1995)９月28日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (72)発明者須藤浩三東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者菅野英徳宮城県柴田郡柴田町大字中名生字神明堂３ −１東北リコー株式会社内 (72)発明者植田陽一宮城県柴田郡柴田町大字中名生字神明堂３ −１東北リコー株式会社内 (72)発明者稲田俊生東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者武田有介東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者岩井貞之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電対象物に対して非接触状態で対向配置
された対向電極部材と、該対向電極部材に電圧を印加す
るための電源とを有し、該放電対象物と該対向電極部材
との間に放電を生じさせる電界を形成する放電電界形成
装置において、前記放電対象物と対向電極部材とを放電が生じる程度の
所定の間隙を有するように配設するとともに、前記電源
により対向電極部材側に印加する印加電圧に対する前記
放電対象物側に流れる放電電流の特性が、前記印加電圧
が放電開始電圧である近傍で、急峻かつ不連続にならな
いように構成したことを特徴とする放電電界形成装置。
【請求項２】請求項１の放電電界形成装置において、上記放電電流の特性が、上記印加電圧が放電開始電圧で
ある近傍で、急峻かつ不連続にならないような性質を有
する材料を用いて上記対向電極部材を構成したことを特
徴とする放電電界形成装置。
【請求項３】放電対象物に対して非接触状態で対向配置
された対向電極部材と、該対向電極部材に電圧を印加す
るための電源とを有し、該放電対象物と該対向電極部材
との間に放電を生じさせる電界を形成する放電電界形成
装置において、前記放電対象物と対向電極部材とを放電が生じる程度の
所定の間隙を有するように配設するとともに、上記対向
電極部材のベース材としてアルミニウム材を用い、か
つ、該対向電極部材の該放電対象物側の面にハードアル
マイト層を形成したことを特徴とする放電電界形成装
置。
【請求項４】請求項３の放電電界形成装置において、上記ハードアルマイト層の層厚を３５μｍ以上にしたこ
とを特徴とする放電電界形成装置。
【請求項５】放電対象物に対して非接触状態で対向配置
された対向電極部材と、該対向電極部材に電圧を印加す
るための電源とを有し、該放電対象物と該対向電極部材
との間に放電を生じさせる電界を形成する放電電界形成
装置において、前記放電対象物と対向電極部材とを放電が生じる程度の
所定の間隙を有するように配設するとともに、上記対向
電極部材として表層が多孔質の焼結金属からなる対向電
極部材を用いたことを特徴とする放電電界形成装置。
【請求項６】請求項５の放電電界形成装置において、上記多孔質の表層の厚みが０.２〜０.５mmであることを
特徴とする放電電界形成装置。
【請求項７】請求項５の放電電界形成装置において、上記多孔質の気孔率が０.１〜５％であることを特徴と
する放電電界形成装置。
【請求項８】請求項５乃至７の放電電界形成装置におい
て、上記多孔質の焼結金属の層はプラズマ溶射の製造技術で
製造されたことを特徴とする放電電界形成装置。
【請求項９】請求項８の放電電界形成装置において、プラズマ溶射のための溶射材料はＡｌ₂Ｏ₃を主材料とし
た焼結金属であることを特徴とする放電電界形成装置。
【請求項１０】請求項８の放電電界形成装置において、プラズマ溶射のための溶射材料はＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂で
あることを特徴とする放電電界形成装置。
【請求項１１】請求項８の放電電界形成装置において、プラズマ溶射のための溶射材料はＡｌ₂Ｏ₃−Ｃｒ₂Ｏ₃で
あることを特徴とする放電電界形成装置。
【請求項１２】請求項３又は５の放電電界形成装置にお
いて、上記放電電流の特性が、上記印加電圧が放電開始電圧で
ある近傍で、急峻かつ不連続にならないように、上記放
電対象物と上記対向電極部材との間隙を設定したことを
特徴とする放電電界形成装置。
【請求項１３】請求項１、２、３又は５の放電電界形成
装置において、上記対向電極部材を、表面が無端移動するように構成し
たことを特徴とする放電電界形成装置。
【請求項１４】請求項１、２、３又は５の放電電界形成
装置において、対向電極部材が放電状態のときに、常時もしくは断続し
てブラシ状の接触材が当接することを特徴とする放電電
界形成装置。
【請求項１５】表面に潜像が形成される潜像担持体と、請求項１の放電電界形成装置と、該放電電界形成装置により帯電された前記潜像担持体に
対して潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体上の潜像を顕像化する現像装置と、該現像装置で顕像化された現像像を転写材に転写する転
写装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】像担持体に潜像を形成する潜像形成手段
と、該像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該像担
持体上の現像画像を転写材に転写する転写装置とを備え
た画像形成装置において、該転写材に転写される現像画像が形成されている該像担
持体との間に放電を生じさせる電界を形成するように、
請求項１、２、３又は５の放電電界形成装置を設けたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】感光体上に形成したトナー像をトナー像
電荷付与装置から付与される電荷により凝集した後で、
転写装置により該トナー像を感光体から記録紙に転写す
る湿式電子写真装置において、上記転写装置による転写電荷量を、上記トナー像付与装
置からの電荷量の２０〜１００％の範囲に設定すること
を特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１８】上記トナー像電荷付与装置の電流量をモ
ニターする事を特徴とする請求項１７の湿式画像形成装
置。
【請求項１９】上記転写装置の電流量をモニターする事
を特徴とする請求項１７又は１８の湿式画像形成装置。
【請求項２０】上記トナー像電荷付与装置又は転写装置
の少なくとも一方を導電性ローラにて構成したことを特
徴とする請求項１７、１８又は１９の湿式画像形成装
置。
【請求項２１】上記トナー像電荷付与装置又は転写装置
の少なくとも一方をコロナチャージャにて構成したこと
を特徴とする請求項１７、１８、１９又は２０の湿湿式
画像形成装置。
【請求項２２】上記トナー像電荷付与装置又は転写装置
の少なくとも一方を導電性ブラシにて構成したことを特
徴とする請求項１７、１８、１９、２０又は２１の湿湿
式画像形成装置。
【請求項２３】上記感光体上のトナー像を記録紙上に転
写する際に転写ベルトを用いることを特徴とする請求項
１７、１８、１９、２０、２１又は２２の湿湿式画像形
成装置。
【請求項２４】上記感光体上のトナー像を記録紙上に転
写する際に転写ベルトを用いないことを特徴とする請求
項１７、１８、１９、２０、２１、２２又は２３の湿湿
式画像形成装置。
【請求項２５】上記転写ベルトとして、中抵抗材料（１
０Ｅ８〜１０Ｅ１２Ω/□）からなる転写ベルトを用い
ることを特徴とする請求項２３の湿湿式画像形成装置。
【請求項２６】上記転写ベルトとして、高抵抗材料（１
０Ｅ１４Ω/□以上）からなる転写ベルトを用いること
を特徴とする請求項２３の湿湿式画像形成装置。