JPH10239947A

JPH10239947A - 帯電装置、現像装置および転写装置

Info

Publication number: JPH10239947A
Application number: JP9038973A
Authority: JP
Inventors: Shota Oba; 正太大場; Noriaki Yamazaki; 憲明山崎; Akihiko Noda; 明彦野田; Shinichi Kuramoto; 新一倉本; Jun Abe; 純安部
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電装置の放電量を部分的に異ならせること
が可能で、故障時に帯電装置を部分的に交換することの
できる帯電装置およびその帯電装置を用いた現像装置お
よび転写装置を提供することを目的とする。【解決手段】像担持体１を一様に帯電する一次帯電器
１０において、像担持体１に近接して配置された放電電
極１２ａと、放電電極１２ａと像担持体１とに挟まれた
位置に、放電電極１２ａとの間に絶縁層１２ｃを介して
放電電極１２ａと一体的に形成され、電界内に発生する
放電の電離領域を放電電極１２ａとの間に規制する、多
数の開口を有する制御電極１２ｂとからなる放電ユニッ
トが複数配列されてなる放電器１１を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、複写器、
プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられ
る帯電装置、現像装置および転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において、
例えば、現像手段、転写手段、および、一次帯電器、除
電器などを含む帯電手段として、放電現象を利用した帯
電装置が広く用いられている。現像手段としては、トナ
ーのみの一成分現像剤を用いる一成分現像方式と、トナ
ーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現
像方式とが知られている。これらの方式の現像装置には
像担持体と対向する位置に回転可能な現像剤担持体が備
えられており、現像剤は現像剤担持体表面に担持され現
像剤担持体の回転により現像剤担持体と像担持体とが互
いに対向する現像領域に搬送される。現像領域では、現
像剤担持体と像担持体との間に印加された現像バイアス
電圧により電界が形成されており、この電界によりトナ
ーは像担持体上の静電潜像に転移し、像担持体上にトナ
ーによるトナー像が形成される。

【０００３】このような現像装置では、現像領域におい
てトナーを像担持体上の静電潜像に確実に転移させるた
めに、トナーに所定の帯電量の電荷を付与する必要があ
る。二成分現像方式の現像装置では、摩擦帯電序列上で
互いに隔たったトナーと磁性キャリアとを混合、撹拌す
ることによりトナーに電荷が付与されるが、混合、撹拌
中にトナーに外添された帯電制御剤が遊離してキャリア
表面を汚染することがある。従って、キャリアを長期間
使用すると帯電制御剤の影響でトナーの帯電能力が次第
に低下してくるため、現像剤の交換が必要になるという
欠点がある。また、トナーとキャリアとの混合比を一定
に保つためのトナー濃度制御装置や現像剤撹拌装置を必
要とし、また、現像剤担持体の内部に磁性キャリアを担
持するためのマグネットを配設する必要があり、装置の
複雑化を招くという問題がある。

【０００４】一方、一成分現像方式の現像装置には上記
のような二成分現像方式の欠点がないため一成分現像方
式の現像装置も広く用いられている。一成分現像方式の
現像装置では、現像剤（トナー）担持体にブレードと呼
ばれる弾性材料からなるトナー層形成部材を圧接させ、
トナー担持体上に薄いトナー層を形成するとともに、ト
ナー層とトナー層形成ブレードとの摩擦帯電によりトナ
ーに電荷を付与する方式が広く採用されている。しか
し、一般にブレードによるトナー帯電能力は低いためト
ナーを十分に帯電することが難しく、所望の極性とは逆
の極性に帯電した所謂逆極性トナーが発生しやすく、そ
の逆極性トナーにより画像背景部に地カブリを発生する
ことが多いという欠点がある。すなわち、ブレードによ
る摩擦帯電においては、トナー粒子がブレードと接触す
る確率が低く、特に微小トナーは摩擦帯電されずにトナ
ー層形成ブレードを通過してしまうことがある。そこで
摩擦帯電を促進するために、トナー層に対するトナー層
形成ブレードの圧接力を増加させることが考えられる
が、圧接力を増加させると摩擦熱の増大によりトナーの
バインダー樹脂が溶融し、凝集したトナーがブレードに
詰まり、画像に白筋を発生させるという問題を生じるこ
とがある。

【０００５】そこで、上記の問題点を解消するために、
トナーに直接電荷を付与する方式の現像装置が、例え
ば、特開昭５４−１７０３０号公報、特開昭６２−２９
１６７８号公報、特開昭６４−６２６７５号公報などに
開示されている。これらの現像装置について、図１０お
よび図１１を用いて説明する。図１０は、従来の現像装
置の一例を示す概略構成図である。

【０００６】図１０に示す現像装置４０には、像担持体
１に近接して配設された、矢印Ａ方向に回転するトナー
担持体４２と、現像装置４０内のトナーを撹拌しトナー
担持体４２表面にトナーを供給する撹拌供給部材４４
と、トナー担持体４２に圧接し、撹拌供給部材４４によ
り供給されたトナーを所定の厚さのトナー層に形成する
トナー層形成ブレード４３と、トナー担持体４２と接触
あるいは近接して配設された円筒状の放電電極４５と、
トナー担持体４２に現像バイアス電圧を供給するバイア
ス電源４６と、放電電極４５にトナー帯電用の電圧を供
給するトナー帯電用電源４７と、これら各構成要素のう
ち電源以外の各部を収納するハウジング４１とが備えら
れている。このように構成した現像装置４０を用い、ト
ナー帯電用電源４７により放電電極４５に帯電用電圧を
印加し放電電極４５とトナー担持体４２との間隙に放電
電界を形成し、放電により発生したイオンまたは電子を
トナーに付着させることによりトナーを帯電させる。

【０００７】図１０に示す方式の現像装置には、前述の
摩擦帯電方式の欠点がなく、また、コロナ放電器ほどの
高電圧を必要とせず、さらに印加電圧が低いためオゾン
の発生も少ないという利点があるが、その反面、以下に
示すような問題点がある。すなわち、この方式の現像装
置では、体積抵抗率の高いトナーを使用しているため、
図１０の現像装置４０において、放電電極４５に印加さ
れる電圧が放電電圧以下であると電荷誘導が十分に行わ
れず、トナーを所望の極性に帯電させることができな
い。そこで、放電電極４５への印加電圧を放電電圧以上
に高めて放電電極４５からの放電現象によりトナーを帯
電させることが考えられるが、そのようにした場合は、
次に説明するように、所望の極性（この場合はマイナ
ス）とは逆極性（この場合はプラス）に帯電したトナー
が生じてしまう。

【０００８】図１１は、図１０に示す現像装置における
トナー担持体上のトナーの帯電状態を示す図である。図
１１に示すように、図１０に示す現像装置４０におい
て、放電電極４５への印加電圧を高めて放電が起こるよ
うにした場合、放電電極４５とトナー担持体４２との間
に、放電に伴う電離により電子なだれ現象が発生し、そ
の結果、放電領域にプラスイオン４という正の極性を持
つ電荷担体および電子またはマイナスイオン３という負
の極性を持つ電荷担体とが発生する。その結果、帯電後
のトナーは、所望の極性（マイナス）に帯電したトナー
２ａと逆極性（プラス）に帯電したトナー２ｂとが混在
した状態となる。なお、逆極性とは、本例のようにトナ
ーをマイナスに帯電させたい場合はプラス極性をさす
が、トナーをプラスに帯電させたい場合はマイナス極性
をさす。

【０００９】このような逆極性トナーがトナー担持体に
より現像領域に搬送されると、現像後のトナー像に地か
ぶりなどの画質劣化が発生し良好な画像を得ることはで
きない。また、逆極性トナーがトナー担持体上のトナー
層から飛散し機内のトナー汚染を招くという問題があ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この逆極性ト
ナーの問題を解決するために、図１０に示した放電電極
方式の現像装置の改良型として、放電電極とトナー担持
体との間に、放電電極とトナー担持体との間に生じる電
界の電離領域を制限する、多数の開口を有する制御電極
を設けて逆極性トナーの発生を防止するようにした現像
装置が考えられる。この現像装置では、放電電極と制御
電極との間に放電開始電圧以上の高電圧を印加すること
により強い電界を形成するとともに、制御電極とトナー
担持体との間には放電を起こさない程度の低電圧を印加
することにより弱い電界を形成する。こうして放電電極
と制御電極との間に電離領域を形成して、電子なだれ現
象によりプラスイオン、マイナスイオンおよび電子など
の正負両極性の電荷担体を発生させる。制御電極とトナ
ー担持体との間に形成した電界の作用により、正負両極
性の電荷担体のうち所望の極性の電荷担体のみを、制御
電極に設けた開口を通過させてトナー担持体に引き付け
る。その結果、トナー担持体上のトナーを所望の極性の
みに帯電させることができ、逆極性トナーの問題を解決
することができる。

【００１１】画像形成装置の一次帯電器や除電器などを
含む帯電手段に用いられる帯電装置としては、従来、コ
ロトロン式帯電装置やロール式帯電装置が広く用いられ
ている。コロトロン式帯電装置は放電ワイヤーに高圧を
印加して放電ワイヤー近傍でコロナ放電を起こさせ電離
現象により発生した電荷担体を被帯電体に誘導すること
により被帯電体を帯電させるものである。コロトロン帯
電装置には、経時的にコロトロンワイヤーに汚れが付着
し均一な帯電が得られなくなるという問題が発生するこ
とがある。また、放電ワイヤー近傍の空気層を安定して
電離させるためには５ｋＶ以上の高電圧の印加が必要で
あり、小型で低コストの帯電装置を構成することが難し
く、さらに、コロトロン帯電装置にはオゾンの発生が多
いという欠点もある。

【００１２】また、ロール式帯電装置は、電圧を印加し
た半導電性のロールを放電電極としこれを被帯電体に接
触させ、接触部近傍の微少ギャップで放電を行わせて被
帯電体に電荷を付与するものである。ロール式帯電装置
の場合は、放電電極と被帯電体との間に、放電に伴う電
離により正の極性を持つプラスイオンおよび負の極性を
持つ電子またはマイナスイオンがともに発生し、その結
果、帯電後の被帯電体は、所望の極性（例えばマイナ
ス）に帯電した部分と逆極性（プラス）に帯電した部分
とが混在した状態となり被帯電体の機能を損なう結果を
招く。

【００１３】画像形成装置の転写手段に関しては、従
来、上記のコロトロン帯電装置を用いた転写装置、ある
いは転写ロールとトナー像担持体との間に転写媒体を挟
んでトナー像担持体上のトナー像を転写媒体に押圧転写
するロール式転写装置などが広く用いられている。しか
し、コロトロン方式の転写装置には前述のような欠点が
あり、また、ロール式転写装置にも、トナー像がロール
に押圧されることに起因する画像中抜けなどの画像欠陥
を発生しやすいという問題がある。

【００１４】また、これらの問題のほかに、上記の現像
手段、帯電手段、あるいは転写手段などに用いられる帯
電装置に共通する問題として、従来の帯電装置は、帯電
装置全体が一体として機能するものであるため、帯電装
置を構成する各部分、例えば端部と中央部の帯電能力を
異ならせた帯電装置を製造することは容易ではない。ま
た、帯電装置の故障時、すなわち、帯電装置の機能が部
分的に停止したり性能が低下したりした場合、帯電装置
全体を交換しなければならないという問題がある。

【００１５】本発明は、上記の事情に鑑み、帯電装置の
放電量を部分的に異ならせることが可能で、故障時に帯
電装置を部分的に交換することのできる帯電装置および
その帯電装置を用いた現像装置および転写装置を提供す
ることを目的とする。また、転写装置においては、上述
の転写装置における固有の問題点を解決することも本発
明の目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の帯電装置は、所定の被帯電体に対し相対的に移動
して被帯電体を帯電する帯電装置において、電荷が供給
される被帯電体に近接して配置された放電電極と、上記
放電電極と上記被帯電体とに挟まれた位置に、上記放電
電極との間に絶縁層を介して放電電極と一体的に形成さ
れ、上記電界内に発生する放電の電離領域を上記放電電
極との間に規制する、多数の開口を有する制御電極とか
らなる放電ユニットが複数配列されてなる放電器を備え
たことを特徴とする。

【００１７】また、上記の目的を達成する本発明の現像
装置は、静電潜像を担持して所定の方向に移動する像担
持体に所定の現像領域において近接もしくは接触するよ
うに配置され、供給されたトナーを表面に担持して上記
現像領域に向けて搬送するトナー担持体、トナー担持体
に供給されたトナーを所定の厚さのトナー層に形成する
トナー層形成部材、およびトナー層形成部材により形成
されたトナー層を担持したトナー担持体に対向して配置
された放電電極と、上記放電電極と上記被帯電体とに挟
まれた位置に、上記放電電極との間に絶縁層を介して放
電電極と一体的に形成され、上記電界内に発生する放電
の電離領域を上記放電電極との間に規制する、多数の開
口を有する制御電極とからなる放電ユニットが複数配列
されてなる放電器を備えたことを特徴とする。

【００１８】また、上記の目的を達成する本発明の転写
装置は、所定の第１のトナー像担持体上に形成された、
電荷を担持するトナー像を、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、第２のトナー像担持体に近接
して配置された放電電極と、上記放電電極と上記第２の
トナー像担持体とに挟まれた位置に、上記放電電極との
間に絶縁層を介して放電電極と一体的に形成され、上記
電界内に発生する放電の電離領域を上記放電電極との間
に規制する、多数の開口を有する制御電極とからなる放
電ユニットが複数配列されてなる放電器を備えたことを
特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て説明する。図１は、本発明の帯電装置、現像装置およ
び転写装置を画像形成装置に組み込んだ場合の一実施形
態を示す概略構成図である。図１には、矢印Ａ方向に回
転する像担持体１と、像担持体１表面を一様に帯電させ
る一次帯電器１０と、一次帯電器１０の放電器１１に放
電用電圧を供給する電源１３ａ，１３ｂと、一次帯電さ
れた像担持体１上に画像に基づく静電潜像を形成する静
電潜像形成装置９と、像担持体１上に形成された静電潜
像を、現像領域Ｃにおいて現像して像担持体１上にトナ
ー像を形成する現像装置２０と、現像装置２０の放電器
２１に放電用電圧を供給する電源２３ａ，２３ｂと、像
担持体１上に形成されたトナー像を転写領域Ｔにおいて
転写媒体６に転写する転写装置３０と、転写装置３０の
放電器３１に放電用電圧を供給する電源３３ａ，３３ｂ
と、転写媒体６を転写領域Ｔに供給する用紙搬送装置３
５とを備えた画像形成装置が示されている。

【００２０】以下に、先ず、本発明の帯電装置の実施形
態について説明し、次に現像装置の実施形態、最後に転
写装置の実施形態について説明する。なお、本実施形態
における一次帯電器１０は、本発明にいう帯電装置に相
当するものであり、本実施形態における像担持体１は、
本発明にいう帯電装置の被帯電体に相当する。

【００２１】一次帯電器１０は、静電潜像形成装置９に
よる像担持体１上への静電潜像形成工程に先立ち像担持
体１表面を一様に帯電させるための装置である。一次帯
電器１０には、電荷が供給される像担持体１に近接して
配置された複数の放電ユニット（後述）からなる放電器
１１と、放電器１１に放電用電圧を供給する第１の電源
１３ａおよび第２の電源１３ｂとが備えられている。

【００２２】なお、像担持体１としては通常Ｓｅ系感光
体や有機感光体が用いられる。次に、放電器１１の詳細
について図２〜図４を参照して説明する。図２は、本実
施形態の帯電装置に用いられる放電器の平面図である。
図２（ａ）には、放電電極１２ａと制御電極１２ｂとか
らなる放電ユニット１２が、給電用電極１１ａの上に複
数配列されて構成された放電器１１の平面図が示されて
いる。図２（ｂ）は、上記の放電ユニット１２が２次元
的に複数配列されて構成された場合の放電器１１’の平
面図が示されている。

【００２３】なお、各放電ユニット１２と給電用電極１
１ａとの結合は、接着によるものでもよいが、好ましく
は各放電ユニット１２と給電用電極１１ａとは接離自在
な構造としておくことが好ましい。そうすることで、あ
る放電ユニットが破損した場合などに破損した放電ユニ
ットのみを容易に交換することが可能となり、ランニン
グコストの低減をはかることができる。

【００２４】図３は、図２（ａ）のＡ−Ａ面で切断した
放電ユニットの断面図である。図３に示すように、この
放電ユニット１２は、放電電極１２ａと、開口１２ｄを
有する制御電極１２ｂとは所定の厚さの絶縁層１２ｃを
介して積層された一体構造として形成されている。放電
電極１２ａには第１の電源１３ａが接続され、放電電極
１２ａに所定の極性の電圧が印加されて像担持体１との
間に強い電界が形成される。また、制御電極１２ｂには
第２の電源１３ｂが接続され、制御電極１２ｂに、放電
電極１２ａの電位と像担持体１の電位との中間の電位を
形成する電圧が印加される。

【００２５】図４は、本実施形態の帯電装置に用いられ
る放電ユニットの種々の実施形態を示す平面図および断
面図である。図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、放
電ユニット１２には、放電電極１２ａおよび制御電極１
２ｂの２種類の電極があり、放電電極１２ａと制御電極
１２ｂとは絶縁層１２ｃを挟んだ積層体として一体的に
形成されている。放電ユニット１２は制御電極１２ｂ側
が像担持体１（図２参照）と対向するように配置され
る。

【００２６】制御電極１２ｂおよび絶縁層１２ｃには、
多数の微細な開口１２ｄが形成されている。開口１２ｄ
の形状は、図４（ａ）に示すようにスリット状のもの、
図４（ｂ）に示すように傾斜したスリット状のもの、図
４（ｃ）に示すように円形のもの、図４（ｄ）に示すよ
うに矩形状のものなど種々の形状のものが用いられる。

【００２７】放電電極１２ａには、半導電性材料、例え
ば、絶縁体に導電性材料を分散させたものや、イオン導
電材料からなる、体積抵抗率が１０⁵ Ω・ｃｍから１０
¹⁰Ω・ｃｍに調整されたものが用いられるが、さらに１
０⁷ Ω・ｃｍから１０⁸ Ω・ｃｍとすることが好まし
い。制御電極１２ｂは、フォトエッチング、エレクトロ
フォーミング、レーザー加工などにより作製した薄いフ
ィルムに、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示したような開口
１２ｄを多数形成したものである。本実施形態では、制
御電極１２ｂにステンレス箔を用い、これに絶縁層１２
ｃとして厚さ１０μｍのポリイミドを積層させて一体と
した後、エッチングにより直径８０μｍの孔を開口した
ものを用いている。

【００２８】絶縁層１２ｃは、放電電極１２ａと制御電
極１２ｂとを所定の距離を隔てて絶縁するためのもので
あり、ポリイミドやナイロンなどの有機材料や、ガラス
などの無機材料により絶縁層を形成するようにしてもよ
い。または、放電電極１２ａと制御電極１２ｂとの間に
所定の距離が保たれるよう放電電極１２ａと制御電極１
２ｂとを支持することにより絶縁層（空隙）を形成する
ようにしてもよい。

【００２９】放電電極１２ａと制御電極１２ｂにはそれ
ぞれ専用の電源１３ａ，１３ｂが接続されており、放電
電極１２ａと制御電極１２ｂとの間には高電圧が印加さ
れ放電が起きるに十分な強い電界が与えられ電離領域が
形成される。この電離領域では、電子なだれ現象により
プラスの電荷を持つ電荷担体およびマイナスの電荷を持
つ電荷担体がともに発生する。一方、制御電極１２ｂと
像担持体１（図２参照）との間にはマイナスの低電圧が
印加され、放電が起きない程度の弱い電界が形成され
る。ここには電離領域は形成されず電荷担体は発生しな
い。しかし、制御電極１２ｂと像担持体１との間に形成
された弱い電界の作用により、上記の正負の電荷担体の
うちマイナスの電荷を持つ電荷担体のみが像担持体側に
誘導され、像担持体１表面はマイナスの電荷で一様に帯
電される。こうして一次帯電器１０により一様に帯電さ
れた像担持体１はＡ方向に回転し、静電潜像形成装置９
により像担持体１表面に静電潜像が形成された後、現像
領域Ｃにおいて現像装置２０によ現像処理が行われる。

【００３０】本実施形態の帯電装置に用いられる放電器
は上記のように、放電ユニットが複数配列されて形成さ
れているので、部分的に放電量の異なる放電器を製造す
ることが容易であり、また、故障時に性能の低下した放
電ユニットだけを部分的に交換することが可能である。
放電ユニットを２次元的に配列させる場合の配列パター
ンは、図２（ｂ）に示したものに限らず、例えば、次の
ようにすることもできる。

【００３１】図５は、放電ユニットの配列パターンの例
を示す図である。図５に示すように、放電ユニットを互
い違いに複数配列して放電器を構成することにより被帯
電体面を均一に帯電することができる。本実施形態にお
ける放電ユニットは、前述のように約数１０μｍ程度の
径の開口が形成された微小な構造を有するものであるた
め、製造工程における歩留りが低下し、コスト低減上の
障害となる。

【００３２】図６は、基板から放電器を製造する際の歩
留りの説明図である。図６（ａ）は、放電器を一体構造
として形成した場合の放電器の製造歩留りの説明図であ
る。図６（ａ）に示すように、基板から一体構造の放電
器を切り出す際に、図６（ａ）に黒点で示したように１
枚の基板中に不良部分が数カ所存在するとした場合、そ
れらの不良部分を避けて放電器を切り出さなければなら
ないため、斜線で示すように基板にロスが生じ、歩留り
は通常、約６０から７０％程度にとどまる。

【００３３】図６（ｂ）は、放電器を複数の放電ユニッ
トから構成した場合の放電器の製造歩留りの説明図であ
る。図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）と同様、数カ
所の不良部分が存在していても、基板から切り出す放電
ユニット１個分のサイズは小さいため、不良部分を避け
て放電ユニットを切り出しても基板のロスは少なく、基
板の歩留りを９０％以上に向上させることができる。

【００３４】本実施形態のように、放電器を、複数配列
された放電ユニットで構成した場合の他のメリットにつ
いて説明する。図７は、放電器の端部と中央部に放電量
の異なる放電ユニットを配置した場合の説明図である。
図７に示すように、放電器の端部Ａに放電量の多い放電
ユニットを配置し、中央部Ｂに放電量の少ない放電ユニ
ットを配置することにより、被帯電体の端部の帯電量を
中央部分よりも多くすることが可能である。

【００３５】図８は、両端の放電量を多くした放電器に
よる効果の説明図である。図８には、放電器から放出さ
れた電荷が広がりながら被帯電体に到達する様子が示さ
れている。図８に示すように、被帯電体の端部Ａは、放
電器の端部から放出される電荷の一部しか受け取ること
ができないため被帯電体の端部Ａの帯電量は端部以外の
部分より低下する。被帯電体の端部Ａの電荷量を端部以
外の部分の電荷量と同じ程度にするには、破線で示した
ように、放電器の長さを被帯電体より長くする必要があ
る。しかし、放電器の長さを長くしないでも、図７に示
すような放電器を用いることにより被帯電体の長さ方向
の帯電量分布を均一なものとすることができる。さら
に、長さ方向だけでなく、２次元的な広さを持つ放電器
の場合、その広がりの所望部分に所望の放電特性を有す
る放電ユニットを配置することにより、被帯電体側のニ
ーズに合った特性を有する放電器を製造することが可能
である。

【００３６】図９は、両端の放電量を多くした放電器に
よる別の効果の説明図である。図９には、被帯電体が、
例えば、導電性の基体の表面にトナー層が形成されたト
ナー担持体である場合、トナー担持体の端部に放出され
る電荷は、電荷の流れにくいトナー層よりも電荷の流れ
やすいトナー担持体の端部Ａの基体部分に流れてしま
い、端部Ａ近傍のトナー層は帯電が不十分となり逆極性
トナーを生じやすい。そこで、放電器の端部に放電量の
多い放電ユニットを配置することによってトナー担持体
の端部Ａ近傍のトナー層の帯電量が高められて逆極性ト
ナーの発生が防止され、機内へのトナー飛散が減少す
る。

【００３７】次に、図１に戻って現像装置の実施形態に
ついて説明する。この現像装置２０には、放電器２１
と、放電用電圧を供給する電源２３ａ，２３ｂと、トナ
ー担持体２４と、トナー層形成ブレード２５と、撹拌供
給部材２６とが備えられている。本実施形態の現像装置
２０には一成分系のトナーが用いられ、トナーとしては
スチレン樹脂、アクリル樹脂およびポリエステル樹脂な
どの各種熱可塑性樹脂中に顔料や含金属アゾ染料などの
極性制御剤を分散し、粉砕したものを分級により３〜２
０μｍの大きさに揃え電荷制御剤を外添したものが用い
られる。電荷制御剤としては、疎水化処理したシリカ、
アルミナ、チタンなどの０．１μｍ以下の微粒子が用い
られるが、なかでも疎水性シリカが好ましい。さらにト
ナー流動性助剤を外添してもい。

【００３８】トナー担持体２４は、本実施形態では、直
径２０ｍｍのアルミニウムパイプを切削加工した後、円
周表面をサンドブラストしたものが用いられている。な
お、サンドブラストの代わりに、表面を酸化皮膜処理し
たものや導電材料を分散した樹脂などを表面に塗布した
ものを用いてもよい。なお、トナー担持体２４は、像担
持体１と接触させて配置してもよいし、あるいは１００
〜４００μｍ程度の隙間を隔てて対向させて配置しても
よい。

【００３９】トナー層形成ブレード２５は、本発明の現
像装置にいうトナー層形成部材に相当するものであり、
厚さ０．０３〜０．３ｍｍ程度のステンレスの板バネに
シリコーンゴムやＥＰＤＭゴムを加硫接着したものが用
いられている。ゴムの硬度は２０〜８０度の範囲のもの
を用いることができるが、特に、３０〜６０度の範囲の
ものが好ましい。トナー層形成ブレード２５のトナー担
持体２４への接触圧力は５〜１００ｇ／ｃｍ程度に設定
する。これによりトナーは５〜３０μｍ程度の薄層に形
成される。

【００４０】現像装置２０の放電器２１は、図２〜図４
を参照して説明した一次帯電器１０の放電器１１と本質
的に同一の構成を有している。すなわち、放電器２１
は、放電電極２２ａと、複数の開口を有する制御電極２
２ｂとからなる放電ユニット（図示せず）が複数配列さ
れて構成されている。この放電ユニットは、図３に示し
た放電ユニット１２と同様、放電電極２２ａと制御電極
２２ｂとの間に絶縁層２２ｃを挟んだ積層体として形成
されている。また、放電電極２２ａには第１の電源２３
ａが接続され、放電電極２２ａに所定の極性の電圧が印
加されてトナー担持体２４との間に強い電界が形成され
る。また、制御電極２２ｂには第２の電源２３ｂが接続
され、制御電極２２ｂに、放電電極２２ａの電位とトナ
ー担持体２４の電位との中間の電位を形成する電圧が印
加される。

【００４１】このように構成された現像装置２０におい
て、撹拌供給部材２６の回転により現像装置２０内のト
ナーが撹拌され、トナー担持体２４表面に供給される。
トナー担持体２４の表面に供給されたトナーはトナー担
持体２４の矢印Ｂ方向への回転に伴いトナー層形成ブレ
ード２５との対向位置へ搬送され、トナー層形成ブレー
ド２５の押圧力によりトナー担持体２４上に所定の層厚
のトナー層が形成される。次に、トナー層は放電器２１
との対向位置に搬送され、放電器２１によりマイナスに
帯電される。帯電されたトナー層はさらに現像領域Ｃに
搬送される。像担持体１とトナー担持体２４との間には
現像用バイアス電源（図示せず）によりバイアス電圧が
印加されており、現像領域Ｃに搬送されてきたトナー層
から像担持体１にトナーが選択的に転移されることによ
り像担持体１上の静電潜像が可視化されてトナー像が生
成される。

【００４２】こうして、現像装置２０によりトナー像が
形成された後、転写領域Ｔにおいて転写装置３０による
転写が行われる。次に、図１に戻って転写装置の実施形
態について説明する。前述のように、図１に示す画像形
成装置には、像担持体１と、一次帯電器１０およびその
放電器１１用の電源１３ａ，１３ｂと、静電潜像形成装
置９と、現像装置２０およびその放電器２１用の電源２
３ａ，２３ｂと、転写装置３０およびその放電器３１用
の電源３３ａ，３３ｂと、用紙搬送装置３５とが備えら
れている。ここで、本実施形態における像担持体１は、
本発明の転写装置にいう第１のトナー像担持体に相当す
るものであり、また、本実施形態における転写媒体６は
本発明の転写装置にいう第２のトナー像担持体に相当す
るものである。

【００４３】なお、本発明の転写装置における第１のト
ナー像担持体および第２のトナー像担持体の組み合わせ
は、上記の組み合わせのみに限定されるものではなく、
例えば、第１のトナー像担持体を像担持体とし第２のト
ナー像担持体を中間転写ドラムとする組み合わせでもよ
く、また、第１のトナー像担持体を中間転写ドラムとし
第２のトナー像担持体を転写媒体とする組み合わせでも
よい。

【００４４】転写装置３０は、画像形成装置の像担持体
１のほぼ真下に約２ｍｍの間隙をおいて像担持体１に対
向配置されており、現像装置２０により像担持体１上に
形成されたトナー像を、転写位置Ｔにおいて像担持体１
に近接ないし接触して移動する転写媒体６上に転写す
る。この転写装置３０には、放電電極３２ａ、制御電極
３２ｂからなる放電器３１と、第１および第２の電源３
３ａ，３３ｂと、用紙押し付けプレート３４とが備えら
れている。放電器３１の放電電極３２ａは、転写媒体６
のトナー像が転写される表面に対する裏面側に、転写媒
体６に近接して配置されており、第１の電源６２ａは、
放電電極３２ａに所定の極性の電圧を印加して転写媒体
６との間に転写用の電界を形成する。制御電極３２ｂ
は、多数の開口（後述）を有しており、放電電極３２ａ
と転写媒体６とに挟まれた位置に配備され、上記の電界
内に発生する放電の電離領域を放電電極３２ａとの間に
規制する。第２の電源３３ｂは、制御電極３２ｂに、放
電電極３２ａの電位と像担持体１の電位との中間の電位
を形成する電圧を印加する。

【００４５】この転写装置３０の放電器３１を構成する
放電電極３２ａ、制御電極３２ｂおよび絶縁層３２ｃ
は、本発明の帯電装置および現像装置の放電器（図１：
放電器１１および放電器２１）における各構成要素と本
質的に同一の構成を有している。すなわち、放電器３１
は、放電電極３２ａと、複数の開口を有する制御電極３
２ｂとからなる放電ユニット（図示せず）が複数配列さ
れて構成されている。この放電ユニットは、図３に示し
た放電ユニット１２と同様、放電電極３２ａと制御電極
３２ｂとの間に絶縁層３２ｃを挟んだ積層体として形成
されている。また、放電電極３２ａには第１の電源３３
ａが接続され、放電電極３２ａに所定の極性の電圧が印
加されて像担持体１との間に強い電界が形成される。ま
た、制御電極３２ｂには第２の電源３３ｂが接続され、
制御電極３２ｂに、放電電極２２ａの電位と像担持体１
の電位との中間の電位を形成する電圧が印加される。

【００４６】このように構成された転写装置３０におい
て、用紙搬送装置３５により転写媒体６が転写位置Ｔに
搬送されてくると、用紙押し付けプレート３４は転写媒
体６の先端を像担持体１に押し付ける。その結果、転写
媒体６は像担持体１に密着した状態で転写位置Ｔの、像
担持体１と制御電極３２ｂとにより形成されたニップ部
に供給される。転写媒体６は当初は電荷を持っていない
ので、帯電している像担持体１に静電的に吸着された状
態で転写装置３０のニップ部を通過する。

【００４７】本実施形態では、転写媒体６を負帯電トナ
ーとは逆の電荷で帯電させるため、放電電極３２ａと制
御電極３２ｂとの間に放電開始電圧以上の高電圧により
強い電界を形成し、制御電極３２ｂと転写媒体６との間
には放電を生じない程度の弱い電界で、かつ正電荷を転
写媒体６に引き付ける方向の電界を形成する。なお、像
担持体１、放電電極３２ａ、および制御電極３２ｂの各
電位は、転写装置３０と像担持体１上のトナー像との間
隔、制御電極３２ｂの構造、厚さなどによって適宜調整
される。また、放電電極３２ａ、制御電極３２ｂ、およ
び像担持体１がそれぞれ間隙をおいて配置されている時
には、これらの間隙の大きさも考慮して定められる。本
実施形態では、像担持体１の表面は、一次帯電器１０の
放電により−７００Ｖに帯電されており、放電電極３２
ａには、第１の電源３３ａから２．５ＫＶの直流電圧が
印加され、制御電極３２ｂには、第２の電源３３ｂから
８００Ｖの直流電圧が印加される。これらの直流電圧は
トナーの帯電極性とは逆の極性で印加される。

【００４８】このように構成された転写装置３０の転写
位置Ｔに、像担持体１上に形成されたトナー像が到達す
ると、トナー像は、トナーとは逆の極性（この場合はプ
ラス）のイオンにより帯電した転写媒体６に引き付けら
れ転写媒体６が帯電し、トナー像は転写媒体６に転写さ
れる。

【００４９】

【実施例】本実施形態の帯電装置、現像装置および転写
装置に用いられた放電器の帯電特性を確認するために、
図１に示した画像形成装置を用いて下記の条件にてプリ
ントテストを行った。像担持体：負帯電用有機感光体プロセススピード：２００ｍｍ／ｓｅｃ制御電極：厚さ２５μｍのポリイミドフィル
ムと厚さ１５μｍのＳＵＳの電極板とを一体として形成
した電極に直径１００μｍの微小開口を開口率８０％で
開口させたもの放電電極：ガラス中に導電性微粒子を配合し
たもの、体積抵抗率は１０⁸ Ω・ｃｍトナー担持体：直径２０ｍｍ、表面粗さＲａ＝
０．５μｍのアルミニウム製ロール攪拌供給部材：直径１０ｍｍの半導電性スポンジ
材料からなるロールトナー層形成部材：厚さ０．１２ｍｍのＳＵＳ３０３
の板バネに１ｍｍ厚のＥＰＤＭゴムを接着したもの、接
着圧力は約３０ｇｆ／ｃｍ、体積抵抗率は１０⁵ Ω・ｃ
ｍ、ゴム硬度５０度潜像電位：−１００Ｖ背景部電位：―３５０Ｖ上記条件でプリントテストを行ったところ、地カブリが
なく良好なプリントを得ることができた。また、転写装
置における画像中抜けなどの問題も発生しなかった。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の帯電装
置、現像装置および転写装置によれば、被帯電体に近接
して配置された放電電極と電離領域を規制する制御電極
と両電極を絶縁する絶縁層とからなる放電ユニットが複
数配列されてなる放電器を備えたことにより、帯電装置
の放電量を部分的に異ならせることが可能で、故障時に
帯電装置を部分的に交換することのできる帯電装置およ
びその帯電装置を用いた現像装置および転写装置を容易
に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電装置、現像装置および転写装置を
画像形成装置に組み込んだ場合の一実施形態を示す概略
構成図である。

【図２】本実施形態の帯電装置に用いられる放電器の平
面図である。

【図３】図２（ａ）のＡ−Ａ面で切断した放電ユニット
の断面図である。

【図４】本実施形態の帯電装置に用いられる放電ユニッ
トの種々の実施形態を示す平面図および断面図である。

【図５】放電ユニットの配列パターンの例を示す図であ
る。

【図６】基板から放電器を製造する際の歩留りの説明図
である。

【図７】放電器の端部と中央部に放電量の異なる放電ユ
ニットを配置した場合の説明図である。

【図８】両端の放電量を多くした放電器による効果の説
明図である。

【図９】両端の放電量を多くした放電器による別の効果
の説明図である。

【図１０】従来の現像装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【図１１】図１０に示す現像装置におけるトナー担持体
上のトナーの帯電状態を示す図である。

【符号の説明】

１像担持体２，２ａ，２ｂトナー３電子またはマイナスイオン４プラスイオン６転写媒体９静電潜像形成装置１０一次帯電器１１，２１，３１放電器１１ａ給電用電極１２放電ユニット１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ
電極１２ｃ，２２ｃ，３２ｃ絶縁層１２ｄ開口１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ
電源２０現像装置２４トナー担持体２５トナー層形成ブレード２６撹拌供給部材３０転写装置３４用紙押し付けプレート３５用紙搬送装置４０現像装置４１ハウジング４２トナー担持体４３トナー層形成ブレード４４撹拌供給部材４５放電電極４６電源４７トナー帯電用電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者倉本新一神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者安部純神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、電荷が供給される被帯電体に近接して配置された放電電
極と、該放電電極と前記被帯電体とに挟まれた位置に、
前記放電電極との間に絶縁層を介して該放電電極と一体
的に形成され、前記電界内に発生する放電の電離領域を
前記放電電極との間に規制する、多数の開口を有する制
御電極とからなる放電ユニットが複数配列されてなる放
電器を備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】静電潜像を担持して所定の方向に移動す
る像担持体に所定の現像領域において近接もしくは接触
するように配置され、供給されたトナーを表面に担持し
て前記現像領域に向けて搬送するトナー担持体、該トナー担持体に供給されたトナーを所定の厚さのトナ
ー層に形成するトナー層形成部材、および該トナー層形
成部材により形成されたトナー層を担持したトナー担持
体に対向して配置された放電電極と、該放電電極と前記
被帯電体とに挟まれた位置に、前記放電電極との間に絶
縁層を介して該放電電極と一体的に形成され、前記電界
内に発生する放電の電離領域を前記放電電極との間に規
制する、多数の開口を有する制御電極とからなる放電ユ
ニットが複数配列されてなる放電器を備えたことを特徴
とする現像装置。
【請求項３】所定の第１のトナー像担持体上に形成さ
れた、電荷を担持するトナー像を、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、該第２のトナー像担持体に近接し
て配置された放電電極と、該放電電極と前記第２のトナ
ー像担持体とに挟まれた位置に、前記放電電極との間に
絶縁層を介して該放電電極と一体的に形成され、前記電
界内に発生する放電の電離領域を前記放電電極との間に
規制する、多数の開口を有する制御電極とからなる放電
ユニットが複数配列されてなる放電器を備えたことを特
徴とする転写装置。