JPH11153898A

JPH11153898A - 荷電装置

Info

Publication number: JPH11153898A
Application number: JP31811197A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sugimoto; 勉杉本; Yoshitaka Nagamori; 由貴長森
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】筒状電極のウオークが防止され、安定した帯電
もしくは除電を行うことのできる小型の荷電装置を提供
することを目的とする。【解決手段】Ａ方向に回転する電荷受容体１に接触し、
電荷受容体１との摩擦により回転しながら電荷受容体１
に電荷を付与する筒状電極２と、筒状電極２の中空部に
挿通され筒状電極２の内周面に接触して筒状電極２を支
持する、筒状電極２の回転軸方向の長さよりも長い支持
部材５と、筒状電極２に荷電用の電圧を印加する電源４
と、電荷受容体１の回転軸方向に関し、電荷受容体１と
筒状電極２との間に電位差による静電吸引力の分布状態
を形成することにより、筒状電極２を電荷受容体１の回
転軸方向の中央に移動させる位置制御手段（支持部材５
のテーパ部５ａ，５ｂ、除電ランプ７，８）とを備え
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、電子写真方式の画
像形成装置において、電荷受容体に電荷を与えて帯電さ
せる帯電器、あるいは電荷受容体に蓄積された電荷を除
去する除電器として用いられる荷電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機やプリンタ
などの画像形成装置には、感光体の表面を一様に帯電す
る一次帯電器、感光体上に形成されたトナー像を被転写
体に転写する転写器、感光体や中間転写体に蓄積した電
荷を除去する除電器など種々の荷電装置が用いられてい
る。画像形成装置に用いられる荷電装置は、コロナ放電
を利用したコロトロン、スコロトロンなどの非接触帯電
方式と、微小ギャップでの放電を利用した帯電ロールな
どの接触帯電方式とに大別することができる。

【０００３】コロナ放電を利用した非接触帯電方式は、
シールドケース内に放電ワイヤを張架して荷電装置を構
成し、この荷電装置を電荷受容体の表面から僅かな間隙
を隔てて配置し、放電ワイヤに高電圧を印加することに
よりコロナ放電を発生させて電荷受容体に所定の電荷を
付与するものである。この帯電方式は帯電の均一性に優
れているが、オゾンやＮＯｘなどの放電生成物が大量に
発生するためそれに対処する必要があり、荷電装置の大
型化や高コスト化を招きやすいという問題がある。ま
た、使用中に空気中のごみやトナー、放電生成物、フュ
ーザオイルなどにより放電ワイヤが汚れて帯電が不均一
となり、得られる画像に欠陥を生じる恐れがある。

【０００４】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その微小ギャップ間で放電を発生さ
せて電荷受容体を帯電する接触帯電方式が多く用いられ
るようになりつつある。この接触帯電方式は、電荷受容
体表面に導電性部材からなる帯電電極を直接接触させて
配置し、この帯電電極に電圧を印加して電荷受容体との
接触部近傍の微小ギャップで放電を発生させることによ
り電荷受容体を帯電するものである。この方式の帯電電
極に用いられる導電性部材としては、ロール状やブラシ
状のものが広く用いられている。この方式は、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少ない
という利点がある。また、帯電電極が電荷受容体に直接
接触しているため、荷電装置の小型化、軽量化に適して
おり、最近はこの方式の荷電装置を備えた画像形成装置
が製品化されている。このほかにも、例えば、特開平１
−９３７６０号公報、特開平２−２８２２７９号公報に
は、クリーニングブレードに帯電電極としての機能を兼
用させたクリーナ兼荷電装置が開示されている。また、
特開平４−２４９２７０号公報には、フィルム状の導電
性部材を帯電電極として用いる荷電装置が開示されてお
り、さらにこれらのほかにも各種の接触荷電装置の実用
化研究が進められている。

【０００５】しかし、上記の接触荷電装置のうち、ロー
ル状の導電性部材を用いる方式では、ロールの支持機構
などが必要となるため荷電装置の構造が複雑になりやす
いという問題がある。また、ロールの材質としてゴムな
どの弾性体が用いられることが多いが、均一な帯電を行
うためには電荷受容体とロールを均一に密着させて安定
した微小ギャップを形成する必要があり、ゴムロールの
硬度を低くするなどの対策が必要である。そのため、ゴ
ム中に多量のプロセスオイルを含有させる必要がある
が、このプロセスオイルが電荷受容体を変質させて画質
に悪影響を及ぼすことがある。このような問題を解決す
るためにロール製造時の加工精度を上げるという方法も
あるが、弾性体を高精度で加工することは容易ではなく
歩留まりの低下などによりコストアップを招きやすい。

【０００６】また、ブラシ状の導電性部材を用いる方式
は、弾性体ロールを用いる方式に比べて導電性部材を電
荷受容体に均一に接触させることは容易であるが、ブラ
シの製作に手間がかかる上、電荷受容体表面にブラシに
よる掃き目が生じそれが帯電ムラとなって画像に現れや
すいという問題がある。また、クリーニングブレードに
帯電電極としての機能を兼ねさせる方式では、クリーニ
ング性能の保持と、放電に必要な微小ギャップの形成と
を両立させることが困難であり、均一かつ良好な帯電の
可能なクリーニングブレードを得ることが難しい。この
ブレード方式は、たとえ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ブレードが常に静止状
態を保っているため、転写後の電荷受容体上に付着して
いる残留トナーや外添剤などの汚れが溜まりやすく、画
質欠陥や異常放電を生じるという問題がある。

【０００７】一方、上述の特開平４−２４９２７０号公
報に開示されている、フィルム状の電極を用いる荷電装
置は、他の接触荷電装置に比べて構成が簡単であり、電
極と電荷受容体との間に安定した接触状態を得やすく、
部材のコストも低いという利点がある。しかし、この方
式は、フィルム状の電極を電荷受容体に押し付けたまま
帯電を行うものであるため、摩擦による帯電や帯電電極
の振動により帯電電位が不安定になりやすいという問題
がある。また、ブレード方式の荷電装置と同様に接触ニ
ップにトナーなどの異物が付着して帯電電位が不均一と
なるという問題もある。

【０００８】このような問題を改善する方法として、フ
ィルム状の電極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、この方法では電荷受容体の表面エネル
ギが増加してしまうためクリーニング不良が発生しやす
く、また、電荷受容体の摩耗が増加するという問題があ
る。また、フィルム状の電極に交流の周波数に応じた振
動が起こり帯電音が発生するという問題もある。また、
交流電圧を重畳した直流電圧を用いた場合は、荷電装置
のエネルギ消費効率が低下するという問題がある。すな
わち、交流電圧を重畳した直流電圧を印加したロール式
の荷電装置における全消費エネルギに対する電荷受容体
を帯電させる静電エネルギの割合は約２．６％という低
レベルである。これは、スコロトロンの約０．５％程度
のエネルギ消費効率よりは高いものの他の荷電装置のエ
ネルギ消費効率に比べて極めて低い。

【０００９】この低効率の問題や電荷受容体の劣化の問
題を解決するものとして、前述の半導電性部材の帯電電
極に直流電圧を印加する荷電装置が再び見直されてい
る。この方式ではエネルギ消費効率を２７．３％程度に
改善することができるが、帯電電位が放電開始電圧と帯
電電極の抵抗とにより一義的に決定されてしまうため、
帯電電極の抵抗ムラや抵抗値の環境変動などによって帯
電電位が不均一になるという問題がある。特に、帯電電
極の表面材料として使用される高分子材料は、抵抗のバ
ラツキが０．５桁〜１桁程度ある上、雰囲気の温湿度に
よって２桁程度変動するという性質を持っている。さら
に、帯電電極を電荷受容体に押し付けて接触させるの
で、トナーや放電生成物、空気中のほこり、紙粉などの
汚れが帯電電極表面に付着しやすく、これらの汚れによ
り異常放電や不安定な放電が発生してかぶりなどの画質
欠陥を起こしやすいという問題がある。この汚れに対す
る不安定性は、帯電電極に直流電圧を印加した場合に特
に顕著に現れる。このように大量の汚れが付着しやすく
帯電電位が不均一となり勝ちな荷電装置は、特に、高画
質画像を得ることを目的とする画像形成装置の荷電装置
としては不向きである。

【００１０】そこで、上記の問題を回避するものとし
て、特開平４−２３２９７７号公報および特開平５−７
２８６９号公報には、可撓性を有するフィルム状部材を
筒状に形成して帯電電極としたものを、帯電電極よりも
径の小さい支持ロールの周囲に囲繞させて支持すること
により帯電電極の撓んだ部分を電荷受容体に接触させ、
支持ロールを通じて帯電電極に印加された帯電用電圧に
より電荷受容体を帯電させる荷電装置が開示されてい
る。この荷電装置では、支持ロールを回転させることに
より帯電電極の周面が無端移動し、電荷受容体と帯電電
極とが接触する放電領域において帯電電極は電荷受容体
と同一方向に移動するように構成されている。また、帯
電電極を支持ロールに安定して接触させるため、帯電電
極を支持ロールの外周面に押し付ける押圧部材が設けら
れている。

【００１１】この荷電装置では、帯電電極と電荷受容体
との摩擦による帯電が極めて少なく、また、帯電電極の
振動による帯電不良の発生という問題もほとんど解消さ
れる。さらに、トナーなどの異物が帯電電極に付着しに
くく均一な帯電を行うことが可能である。また、帯電電
極に異物が付着しても帯電電極は回転しているために、
付着した異物が同一個所に留まることがなく縦筋状の画
質欠陥の発生も少ない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方式の
荷電装置にも次のような問題がある。すなわち、これら
の荷電装置では、帯電電極と電荷受容体との接触を均一
にするために、前述の特開平４−２４９２７０号公報に
開示された帯電電極に比べて、フィルム状電極の厚さを
極めて薄いものとする必要がある。そのため、帯電電極
が変形しやすくなり、給電電極から放電領域までの距離
および放電領域の形状が変動して帯電電位のムラが発生
しやすいという問題がある。

【００１３】また、押圧部材を用いて帯電電極を支持ロ
ールに密着させることにより帯電電極を電荷受容体に押
し付けるように接触させると、押圧部材と帯電電極との
間の摩擦力により無端移動する帯電電極に歪が生じ、電
荷受容体との接触圧の分布が不均一になりやすい。この
ため、帯電電極の回転が不安定になり均一な電位を安定
的に維持することが難しいという問題がある。

【００１４】さらに、これらの荷電装置には、上述のよ
うに薄いフィルム状部材を筒状体とした電極が使用され
るので、この筒状電極が回転しているうちに軸方向に蛇
行する、いわゆるウオーク現象を起こしやすい。筒状電
極が一方の方向に強く片寄ると筒状電極端部が挫屈した
り破損したりして帯電の均一性が損なわれる恐れがあ
る。

【００１５】ベルトのウオーク現象を防止する方法とし
て、特開昭６２−１４７４６９号公報には、転写材搬送
用のベルトの上面にスラストローラを配備し、さらにベ
ルトの端縁部に突当てローラを配備してベルトのウオー
クを防止する画像形成装置が開示されている。また、特
開平５−１３４４８６号公報には、ベルト駆動ロールの
ベルト駆動面を、中央部付近を高摩擦係数の表面とし両
端部付近を低摩擦係数の表面とすることによりベルトの
ウオークを防止するようにした画像形成装置のベルト駆
動装置が開示されている。

【００１６】しかし、これらのウオーク防止方法は径の
大きいロールを備えたベルト方式の荷電装置には適用可
能であるが、小型の荷電装置には不適当である。本発明
は、上記の事情に鑑み、筒状電極のウオークが防止さ
れ、安定した帯電もしくは除電を行うことのできる小型
の荷電装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の荷電装置は、所定の方向に回転する電荷受容体に
接触し、電荷受容体とともに回転しながら電荷受容体に
電荷を付与する筒状電極と、上記筒状電極の中空部に挿
通され筒状電極の内周面に接触して筒状電極を支持す
る、筒状電極の回転軸方向の長さよりも長い支持部材
と、上記筒状電極に荷電用の電圧を印加する電源と、上
記電荷受容体の回転軸方向に関し、上記電荷受容体と上
記筒状電極との間に電位差による静電吸引力の分布状態
を形成することにより、筒状電極を電荷受容体の回転軸
方向の中央に移動させる位置制御手段とを備えたことを
特徴とする。

【００１８】

【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、本発明の荷電装置の第１の実施形態
の概略構成を示す断面図（ａ）、およびその側面図
（ｂ）図である。図１に示すように、この荷電装置１０
は、矢印Ａ方向に回転する電荷受容体１に接触し電荷受
容体１との摩擦により回転しながら電荷受容体１に電荷
を付与する筒状電極２と、筒状電極２の中空部に挿通さ
れ筒状電極２の内周面に接触して筒状電極２を支持する
支持部材５と、筒状電極２に荷電用の電圧を印加する直
流電源４とを備えている。直流電源４の印加電圧につい
ては後述する。なお、筒状電極２に印加する荷電用の電
圧として、直流電圧の代わりに直流電圧に交流電圧を重
畳した電圧を用いてもよい。

【００１９】図１（ｂ）に示すように、支持部材５は、
筒状電極２の中空部に挿通され、電荷受容体１と所定の
間隔を隔てて対向した位置に軸受６，６によって固定支
持されて配置されており、筒状電極２の、下方に垂れ下
がった部分を電荷受容体１と接触させるように支持して
いる。この支持部材５は、軸方向の中央部は円柱形をし
ているが、支持部材５の両端部には、端部に向かって広
がったテーパ面を有するテーパ部５ａ，５ｂが形成され
ている。支持部材５のテーパ部５ａ，５ｂの先端には、
筒状電極２が支持部材５から脱落するのを防止するため
の円盤状のガイド３が形成されている。支持部材５は筒
状電極２の回転軸方向の長さＬ１よりも長い長さＬ２を
持っているので、筒状電極２は回転軸方向に移動するこ
とができるようになっている。

【００２０】支持部材５は、外周面が導電性材料、例え
ばアルミニウム、ステンレスなどの金属、あるいは体積
抵抗率が筒状電極２の体積抵抗率以下となるように形成
された導電性高分子材料などで形成される。また、ガイ
ド３を形成する材料としては、絶縁性の材料であればど
のような材料を用いてもよく、例えば、ポリエステル、
ポリアミド、ポリイミド、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、アクリル、ＰＯＭ、フェノール、フッ素などの
高分子材料が好適に用いられる。また、ガイド３が電荷
受容体１との間に放電を起こさない程度に十分離間して
設置される場合には、上記の絶縁性の材料の他に、導電
性の材料、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−ト、ポリオレフィン、ポリウレタ
ン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ＰＥＮ、ＰＥ
Ｋ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＦＡ、ＰＶｄＦ、ＥＴＦＥ、Ｃ
ＴＦＥなどの樹脂にカーボンブラックや金属粉末などの
導電性の粉末を混入したものを用いることができる。

【００２１】また、この荷電装置１０には、図１（ａ）
に示すように、電荷受容体１の回転方向Ａに関して電荷
受容体１と筒状電極２との接触部Ｃよりも手前側に、電
荷受容体１表面を除電する除電ランプ７，８が備えられ
ている。図１（ｂ）に示すように、除電ランプ７，８
は、筒状電極２の回転軸方向の両端部に相当する位置に
配備されている。この除電ランプ７，８は、電荷受容体
１と筒状電極２との接触部Ｃに形成される電位差により
形成される静電吸引力の電荷受容体１の回転軸方向の分
布を、所定の分布状態とすることにより、筒状電極２を
電荷受容体１の回転軸方向の中央に移動させるためのも
のである。

【００２２】本実施形態における除電ランプ７，８、お
よび支持部材５の両端部に形成されたテーパ部５ａ，５
ｂは、本発明にいう位置制御手段に相当するものであ
り、電荷受容体１の回転軸方向に関し、電荷受容体１と
筒状電極２との間に電位差による静電吸引力の分布状態
を形成することにより筒状電極２を電荷受容体１の回転
軸方向の中央に移動させる働きをする。

【００２３】なお、電荷受容体１が、電子写真方式の画
像形成装置の感光体などである場合に、上記の除電ラン
プ７，８、支持部材５のテーパ部５ａ，５ｂなどからな
る位置制御手段が、電荷受容体１の端部の非画像形成領
域において作動するものであることが好ましい。電荷受
容体１は、例えば、画像形成装置におけるドラム状ある
いはベルト状の感光体などであり、例えば、導体基板１
ｂ上に光導電層１ａが積層された構成のものであり、導
体基板１ｂは電気的に接地されている。直流電源４から
の荷電用の電圧が支持部材５を介して筒状電極２に印加
されると、光導電層１ａと筒状電極２との接触部Ｃ近傍
の微小ギャップで放電が発生し電荷受容体１が帯電され
る。

【００２４】筒状電極２は、支持部材５の周長よりも長
い半導電性フィルム状部材を無端移動可能な筒状体とし
て形成して帯電電極としたものである。図１に示すよう
に、筒状電極２上部の内周面が支持部材５上部の外周面
で支持されて下方に撓んだ形状となり、その撓んだ下部
が接触部Ｃにおいて電荷受容体１に接触している。筒状
電極２は、荷電用の電圧が印加されていない時は自重に
より電荷受容体１と接触しているが、直流電源４からの
荷電用の電圧が印加されると、電荷受容体１との間に働
く静電吸引力によって電荷受容体１に吸い付けられて電
荷受容体１に密着し、矢印Ａ方向に回転する電荷受容体
１との摩擦により矢印Ａ方向に引っ張られた形状となっ
て電荷受容体１とともに矢印Ａ方向に移動し、その結
果、筒状電極２は矢印Ｂ方向に回転する。

【００２５】筒状電極２を構成するフィルム状部材とし
ては、厚さ３０μｍ〜２００μｍ程度の可撓性を有する
半導電性材料が用いられる。このフィルム状部材は、例
えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、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、アクリルなどの高分子材
料にカーボンブラックなどの導電性粒子を混入し、体積
抵抗率が好ましい体積抵抗率：１０³ Ω・ｃｍ〜１０¹⁰
Ω・ｃｍとなるように導電性粒子の混入量を調整するこ
とにより製造される。また、このフィルム状部材は、電
荷受容体１に直接接触することを考慮に入れて引張弾性
率を１０ｋｇ／ｍｍ² 〜２８０ｋｇ／ｍｍ² 程度に設定
してある。

【００２６】このような荷電装置１０において、直流電
源４から支持部材５を介して筒状電極２に所定の荷電用
電圧が印加されると、筒状電極２と電荷受容体１との接
触部Ｃ近傍に形成される微小ギャップで空気のイオン化
が起きる。支持部材５に直流電源４の負極性側が接続さ
れていれば、マイナスのイオンまたは電子が電荷受容体
１側へ流れてこれを帯電し、プラスのイオンは筒状電極
２側に到達して中和される。筒状電極２に電圧が印加さ
れることによって筒状電極２と電荷受容体１との間の静
電吸引力により筒状電極２は電荷受容体１に引き付けら
れて、筒状電極２と電荷受容体１とは安定した接触状態
となって矢印Ａ方向に移動する。また、筒状電極２は抵
抗が十分大きいため、放電は安定し火花放電に至ること
はない。さらに、筒状電極２に半導電性の抵抗体を用い
ているため、空隙の特定の部分にも局部的に過大な電流
が流れるのを防止することが可能であり、電荷受容体１
に対して均一な帯電を行うことができる。

【００２７】筒状電極２は、前述のように半導電性フィ
ルム状部材で作られ、支持部材５の周長よりも長い周長
を有しているため、製造上の制約から同軸度や伸直度な
どの加工精度のばらつきを小さくすることは容易ではな
い。そのため、筒状電極２が静電吸引力により電荷受容
体１に吸い付けられて回転し始めると、筒状電極２は図
１（ｂ）の矢印Ｄ又はＥ方向へと移動し、いわゆるウオ
ーク現象が発生する。一般に、ウオーク現象が発生する
と、筒状電極２の端部が支持部材５のガイド３に突き当
たったところで力を受けるため、筒状電極２の端部で不
要な摩擦が発生し、筒状電極２の回転が不安定になって
帯電均一性を低下させてしまう。さらにこの状態で使用
し続けると、筒状電極２の端部がめくれたり亀裂が生じ
たりして破損してしまい使用不可能に陥る恐れがある。

【００２８】そこで、図１（ａ），（ｂ）に示した構成
とすることにより、筒状電極２のウオーク現象を防止す
ることができる。すなわち、筒状電極２が、図１（ｂ）
に示すように、例えば、Ｄ方向にウオークして、筒状電
極２の左端部が、電荷受容体１の、除電ランプ７により
表面電位が除電されている領域Ｆに対向する位置まで移
動すると、この領域Ｆでは、電荷受容体１と筒状電極２
との電位差が大きいため、電荷受容体１と筒状電極２と
の静電吸引力は、電荷受容体１の中心部の、表面電位が
除電されていない領域よりも大きい。そのため、筒状電
極２はウオークしてきたＤ方向とは逆のＥ方向に押し戻
される。同様に、筒状電極２がＥ方向にウオークして、
筒状電極２の右端部が、電荷受容体１の、除電ランプ８
により表面電位が除電されている領域Ｇに対向する位置
まで移動すると、この領域Ｇも、電荷受容体１と筒状電
極２との電位差が大きいため、筒状電極２はウオークし
てきたＥ方向とは逆のＤ方向に押し戻される。こうし
て、筒状電極２のウオークが防止される。

【００２９】本実施形態では、電荷受容体１の回転軸方
向に関し、電荷受容体１と筒状電極２との間に電位差に
よる静電吸引力の分布状態を形成することにより、筒状
電極２を電荷受容体１の回転軸方向の中央に移動させる
位置制御手段として、除電ランプ７，８を用いている
が、除電ランプの代わりに、ブラシ型、ロール型、フィ
ルム型、ブレード型の除電器を用いてもよい。

【００３０】次に、本発明の荷電装置の第２の実施形態
について説明する。図２は、本発明の荷電装置の第２の
実施形態の概略構成図である。図２に示した荷電装置２
０には、図１に示した荷電装置１０における除電ランプ
７，８の代わりに除電ブラシ２７，２８、および除電ブ
ラシ２７，２８に除電用の電圧を印加する直流電源４’
が備えられている。除電ブラシ２７，２８の位置制御手
段として作用は除電ランプ７，８とほぼ同様である。上
記以外の各構成要素は図１に示した荷電装置１０と同様
である。

【００３１】本実施形態における除電ブラシ２７，２
８、直流電源４’、および支持部材５の両端部に形成さ
れたテーパ部５ａ，５ｂは、本発明にいう位置制御手段
に相当するものであり、電荷受容体１の回転軸方向に関
し、電荷受容体１と筒状電極２との間に電位差による静
電吸引力の分布状態を形成することにより筒状電極２を
電荷受容体１の回転軸方向の中央に移動させる働きをす
る。

【００３２】次に、本発明の荷電装置の基礎特性を測定
する試験装置およびその測定結果について説明する。図
３は、本発明の荷電装置の基礎特性を測定する試験装置
の概略構成図である。図３に示すように、この試験装置
は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１（電荷受容
体）の周囲に、感光体ドラム１１の表面電位を検知する
表面電位センサ１２を有しており、表面電位センサ１２
には表面電位計１３が接続されている。感光体ドラム１
１の回転方向Ａに関して、表面電位センサ１２の設置位
置の上流側には、図１に示した第１の実施形態と同様
の、筒状電極１０＿２、直流電源１０＿４、支持部材１
０＿５、および除電ランプ１０＿７，１０＿８を備えた
荷電装置１０が配備されており、筒状電極１０＿２の一
部が感光体ドラム１１の表面に接触している。

【００３３】また、支持部材１０＿５に直流の帯電電圧
を印加する直流電源１０＿４は、その出力電圧を任意の
電圧に増減することができるようになっており、印加電
圧の増減に伴って変化する感光体ドラム１１の表面電位
が表面電位センサ１２および表面電位計１３により測定
される。この荷電装置１０に使用されるフィルム状の筒
状電極１０＿２としては、ＰＶｄＦ、ナイロン、ポリカ
ーボネートを体積抵抗率がそれぞれ１０³ Ω・ｃｍ、１
０⁵ Ω・ｃｍ、および１０⁷ Ω・ｃｍとなるように調整
した厚さ３０μｍ、５０μｍの２種類の可撓性フィルム
チューブ、および厚さ５００μｍの薄肉筒状電極の合計
３種類の電極を用いた。また、筒状電極１０＿２の円と
しての内径は１２．５ｍｍであり、支持部材１０＿５の
軸方向の中心部の直径は１１ｍｍであり、軸方向の両端
部の直径は１２ｍｍである。

【００３４】図４は、図３に示した試験装置により得ら
れた、筒状電極への印加電圧と感光体ドラムの表面電位
との関係を示すグラフである。図４に示すように、筒状
電極への印加電圧を０Ｖから−２０００Ｖまで変化させ
ていくと、感光体ドラムの表面電位は、印加電圧約−５
５０Ｖ付近まではほとんど０Ｖであるが、印加電圧が約
−５５０Ｖを越える付近から急激に上昇し始め、印加電
圧約−２０００Ｖで約−１４５０Ｖに到達することがわ
かる。この間、荷電装置１０による異常放電は発生しな
かった。また、上記３種類すべての筒状電極について同
様に良好な結果を得ることができた。

【００３５】次に、図３に示した試験装置を用いて、感
光体ドラム１１の表面電位の変動を測定した。図５は、
図３に示した試験装置により得られた、感光体ドラムの
表面電位変動を示すグラフである。この試験では、第１
の実施形態と同様に除電ランプ１０＿７，１０＿８によ
る感光体ドラム１１の軸方向両端部への除電光の照射を
行った場合（ケースＡ）と、比較のため感光体ドラム１
１の軸方向両端部への除電光の照射を停止し、すなわ
ち、筒状電極１０＿２のウオーク防止を行わない場合
（ケースＢ）の両ケースについて同様の試験を行った。

【００３６】図５に示すとおり、ケースＢ、すなわち、
感光体ドラム１１の軸方向両端部への除電光の照射を停
止した場合は、約２０Ｖの電位ムラが発生しているのに
対し、ケースＡ、すなわち、第１の実施形態の場合は感
光体ドラムの表面電位のムラは約５Ｖ程度と、著るしく
改善されていることがわかる。また、ケースＢのいて
は、ウオークが激しい場合には筒状電極が支持部材の軸
方向端部に寄ってしまい筒状電極端部が破損してしまっ
た。

【００３７】以上のことから、本発明の荷電装置を用い
て筒状電極のウオークを防止することにより、帯電電位
の均一性を著しく向上させることが可能であることがわ
かる。次に、図１に示した第１の実施形態の荷電装置を
画像形成装置における感光体の一次帯電装置に適用した
例について説明する。

【００３８】図６は、図１に示した荷電装置を用いた画
像形成装置の概略構成図である。図６に示した画像形成
装置には、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１（電
荷受容体）と、感光体ドラム１１表面を一様に帯電する
荷電装置１０と、一様に帯電した感光体ドラム１１表面
に像光を照射して静電潜像を形成する露光装置２１と、
静電潜像をトナーで現像して感光体ドラム１１表面にト
ナー像を形成する現像装置２２と、記録用紙Ｐを収容す
る記録用紙カセット２３と、感光体ドラム１１表面のト
ナー像を記録用紙Ｐに転写する転写装置２５と、記録用
紙Ｐを転写装置２５に供給するペーパーガイド２４と、
記録用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着装置２
６と、感光体ドラム１１表面に残留したトナーを除去す
るクリーニング装置２９とが備えられている。この荷電
装置１０は、図１に示した第１の実施形態の荷電装置と
同一のものであり、感光体ドラム１１に接触して感光体
ドラム１１を帯電させる筒状電極１０＿２、感光体ドラ
ム１１表面の電荷を除去する除電ランプ１０＿７，１０
＿８、および筒状電極１０＿２に帯電用電圧を印加する
直流電源１０＿４が含まれている。

【００３９】この画像形成装置では、荷電装置１０によ
り感光体ドラム１１表面が所定の電位に一様に帯電され
た後、露光装置２１により画像情報に対応したレーザ光
が照射されて感光体ドラム１１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によりトナーで現
像されて感光体ドラム１１表面にトナー像が形成され
る。さらに、記録用紙カセット２３から供給された記録
用紙Ｐが、ペーパーガイド２４に沿って感光体ドラム１
１と転写装置２５とのニップ部に搬送され、転写装置２
５により感光体ドラム１１上のトナー像が記録用紙Ｐ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、記録用紙Ｐ上にプリント像が形成される。一
方、転写工程後の感光体ドラム１１上に残留した未転写
トナーはクリーニング装置２９により清掃された後、除
電ランプ１０＿７，１０＿８により感光体ドラム１１の
軸方向端部の表面が除電されてから筒状電極１０＿２に
よる帯電が繰り返される。なお、荷電装置１０の筒状電
極１０＿２に印加される電圧は約ー９００Ｖの直流電
圧、または−３５０Ｖの直流成分にピーク間電圧１５０
０Ｖの交流成分を重畳した電圧が設定されており、これ
により、感光体ドラム１１の表面電位はほぼー３５０Ｖ
に帯電される。

【００４０】この画像形成装置を用いてプリント像を形
成することにより、荷電装置１０の信頼性テストを行っ
たところ、次のような結果が得られた。図７は、図６に
示した画像形成装置により形成されたプリント像を示す
図である。図７（ａ）には、第１の実施形態に基づき、
除電ランプ１０＿７，１０＿８による感光体ドラム１１
の軸方向両端部への除電光の照射を行った場合のプリン
ト像が示されており、図７（ｂ）には、比較のため、感
光体ドラム１１の軸方向両端部への除電光の照射を停止
し、すなわち、筒状電極１０＿２のウオーク防止を行わ
ない場合のプリント像が示されている。

【００４１】本発明の第１の実施形態に基づく方は感光
体ドラム１１の帯電電位が均一となるため、図７（ａ）
に示すように、画質欠陥のない良好なプリント像が得ら
れるが、感光体ドラム１１の軸方向両端部への除電光の
照射を停止すると、図７（ｂ）に示すように、プリント
像に筒状電極の回転周期Ｃに同期したかぶりや濃度ムラ
などの画質欠陥が発生する。

【００４２】この荷電装置１０は、図６に示したような
画像形成装置に適用されるばかりでなく、次に示すよう
に、クリーニング装置を用いないクリーナレス画像形成
装置にも適用することができる。図８は、第１の実施形
態の荷電装置をクリーナレス画像形成装置に適用した場
合の概略構成図である。

【００４３】図８に示すように、この画像形成装置に
は、図６に示した画像形成装置と同様の、感光体ドラム
１１、荷電装置１０、露光装置２１、現像装置２２、記
録用紙カセット２３、転写装置２５、ペーパーガイド２
４、定着装置２６が備えられており、また、荷電装置１
０は、感光体ドラム１１に接触して感光体ドラム１１を
帯電させる筒状電極１０＿２、感光体ドラム１１表面の
電荷を除去する除電ランプ１０＿７，１０＿８、および
筒状電極１０＿２に帯電用電圧を印加する直流電源１０
＿４が含まれている。

【００４４】ただし、この画像形成装置には、図６に示
した画像形成装置に備えられていたクリーニング装置２
９が備えられていない。この画像形成装置の画像形成プ
ロセスは、図６に示した画像形成装置の場合とほぼ同様
であるが、感光体ドラム１１上に残留した未転写トナー
はそのまま荷電装置１０を通過して現像装置２２に至
り、現像装置２２により回収される。また、このクリー
ナレス画像形成装置では、転写装置２５により転写率１
００％に近い転写を行うことにより、感光体ドラム１１
上に残留する未転写トナーが極力少なくするようにして
ある。

【００４５】このようなクリーナレス画像形成装置で
は、感光体ドラム１１上に残留するトナーや紙粉、放電
生成物などにより荷電装置１０の筒状電極１０＿２が汚
れやすくなる傾向がある。従って、そのような場合に
は、荷電装置を、次に示すような構成として筒状電極１
０＿２表面を清掃するようにすることが好ましい。次
に、本発明の荷電装置の第３の実施形態について説明す
る。

【００４６】図９は、本発明の荷電装置の第３の実施形
態の概略構成を示す断面図（ａ）、およびその側面図
（ｂ）である。図９（ａ），（ｂ）に示した荷電装置３
０には、図１に示した荷電装置１０におけると同様の、
矢印Ａ方向に回転する電荷受容体１に接触して矢印Ｂ方
向に回転しながら電荷受容体１に電荷を付与する筒状電
極２と、筒状電極２の中空部に挿通され筒状電極２の内
周面に接触して筒状電極２を支持する支持部材３５と、
筒状電極２に荷電用の電圧を印加する直流電源４とが備
えられている。

【００４７】この荷電装置３０には、さらに、筒状電極
２の外周面に接して筒状電極２表面を清掃するトナー清
掃用のブラシ兼押さえ部材３１が備えられている。直流
電源４からの印加電圧はこのブラシ兼押さえ部材３１を
介して筒状電極２に印加される。このブラシ兼押さえ部
材３１は、ブラシ、スポンジ、フェルト、フォーム、不
織布などの弾性材料からなるものが好適に用いられる
が、特にこれらの材料に限られるものではない。例え
ば、ゴム、ゲル、ブレード、パドル、樹脂、金属などか
らなるブロック体、ロールなどの回転体、往復運動する
部材なども適宜用いることができる。

【００４８】本実施形態では、ブラシ兼押さえ部材３１
にはブラシ状の部材が用いられているが、このブラシ兼
押さえ部材３１は、筒状電極２表面の汚れを防止するだ
けでなく、筒状電極２の外周面を支持部材３５に軽く押
圧することにより筒状電極２の回転をより安定化させる
作用効果を有している。さらに、図９に示した荷電装置
３０におけるブラシ兼押さえ部材３１を、導電性の材
料、例えば導電性の繊維をブラシ状に形成したものなど
で構成し、直流電源４と接続することにより、筒状電極
２の外周面からの給電が可能になる。こうすることによ
り、支持部材３５を絶縁性の材料で形成することが可能
となるため、支持部材３５を電荷受容体１にさらに近接
もしくは接触させてもリークが発生することがなくなる
ため、より安定した荷電電位を得ることが可能になる。

【００４９】次に、本発明の荷電装置の第４の実施形態
について説明する。図１０は、本発明の荷電装置の第４
の実施形態の概略構成を示す断面図（ａ）、およびその
側面図（ｂ）である。図１０に示すように、この荷電装
置４０は、図１に示した荷電装置１０とよく似た構成を
有している。この荷電装置４０の、荷電装置１０との相
違点は、この荷電装置４０には、図１に示した荷電装置
１０における支持部材５と形状の異なる支持部材４５が
備えられていること、およびこの支持部材４５に作用し
て筒状電極２を電荷受容体１の回転軸方向の中央に移動
させる位置制御手段が備えられていることである。上記
２項目以外の筒状電極２、直流電源４、除電ランプ７，
８は荷電装置１０におけるものと同様である。

【００５０】支持部材４５は、図１０（ｂ）に示される
ように、基本的には円柱体であるが、支持部材４５両端
部の筒状電極２と接触する部分の中心軸が電荷受容体１
の回転軸に対して所定の角度で交わる斜め方向を向いた
傾斜部４５ａとして形成されている。この傾斜部４５ａ
には、筒状電極２が支持部材４５から脱落するのを防止
するための円盤状のガイド４３，４３が形成されてい
る。ガイド４３を形成する材料としては、第１の実施形
態におけると同様の材料を用いることができる。第４の
実施形態では円盤状のガイド部材を用いているが、特に
これに限られるものではなく、楕円、四角形など、どの
ような形状でもよい。ただし、電荷受容体１との対向部
においてガイド４３，４３が電荷受容体１に接触してし
まうと、電荷受容体１の表面に傷を付ける恐れがあるの
で、なるべく接触しにくい形状とすることが好ましい。

【００５１】支持部材４５の傾斜部４５ａ，４５ａはガ
イド４３，４３より外側にさらに延びており、その外側
に延びた先端は軸受４８，４８を介して荷電装置の筐体
（図示せず）に固定されている。ガイド４３，４３と軸
受４８，４８との間にはスプリング４４，４４が備えら
れており、筒状電極２がウオークしていない状態におい
て支持部材４５を軸方向の中心に保持するように作用す
る。

【００５２】図１０（ｂ）に示すように、この荷電装置
４０では、第１の実施形態の荷電装置１０とは異なり、
筒状電極２の軸方向の長さＬ１と支持部材４５の軸方向
の長さＬ２はほぼ等しい長さに形成されており、筒状電
極２が軸方向にウオークしようとすると、ガイド４３も
筒状電極２とともに軸方向に移動する。軸受４８，４８
の上部４８ａ，４８ａにはスイッチ４６、４７が備えら
れており、支持部材４５が軸方向に移動してガイド４
３，４３の上部４３ａ，４３ａがスイッチ４６，４７に
接触するとスイッチ４６，４７がオンとなり、そのオン
信号は制御ユニット４１に送られる。この荷電装置４０
では、電荷受容体１が矢印Ａ方向に回転し、直流電源４
により筒状電極２に電圧が印加されると、筒状電極２は
電荷受容体１との静電吸引力により矢印Ｂ方向に回転し
始める。この時、制御ユニット４１は、先ず、図１０
（ｂ）における除電ランプ７，８のうちのいずれか一
方、例えば左側の除電ランプ７を点灯させる。その結
果、筒状電極２は左側へ移動し始め筒状電極２が軸方向
の左端部に到達して、左側のガイド４３の上部４３ａが
スイッチ４６を押すことによりスイッチ４６がオンとな
り、このオン信号が制御ユニット４１に送られる。制御
ユニット４１は左側の除電ランプ７の点灯を停止させて
から右側の除電ランプ８を点灯させる。その結果、筒状
電極２は右側へ移動し始め筒状電極２が軸方向の右端部
に到達して、右側のガイド４３の上部４３ａがスイッチ
４７を押すことによりスイッチ４７がオンとなる。する
と、制御ユニット４１は今度は右側の除電ランプ８の点
灯を停止させてから左側の除電ランプ７を点灯させる。
制御ユニット４１がこのような制御を行うことにより、
筒状電極２はある一定の周期で左右方向への移動を繰り
返すことになるため、筒状電極２端部のめくれや磨耗な
どが起こりにくく、筒状電極２は安定した回転を続ける
ことができる。

【００５３】また、この荷電装置４０では、筒状電極２
が常に左右に移動を繰り返しているため、電荷受容体１
表面の残留トナ−などの汚れが筒状電極２に付着しにく
く、また、仮に付着したとしても汚れが一か所に固まっ
て付着することがないという効果も有る。本実施形態に
おける制御ユニット４１は本発明にいう電位調整手段に
相当するものであり、また、除電ランプ７，８、制御ユ
ニット４１、支持部材４５の両端部に形成された傾斜部
４５ａ，４５ａ、スイッチ４６，４７、ガイド４３，４
３の上部４３ａ，４３ａ、およびスプリング４４，４４
は本発明にいう位置制御手段に相当するものである。

【００５４】なお、本実施形態に用いられている除電ラ
ンプ７，８の代わりに、図２に示した第２の実施形態に
おける、直流電源４’が接続されたブラシ２７，２８を
用いてもよく、あるいはロール型、フィルム型、ブレー
ド型の除電器を用いてもよい。上記の荷電装置４０を用
いて図３に示した試験装置による荷電性試験を行ったと
ころ、第１の実施形態と同様の良好な結果を得ることが
できた。また、図６に示される画像形成装置にこの荷電
装置４０を組み込んでプリントテストを行ったところ、
かぶりなどの画質欠陥のない良好な画像が得られた。

【００５５】また、この荷電装置４０は、第１の実施形
態の荷電装置１０と同様に、図８に示したクリーナレス
画像形成装置にも適用することができる。その場合に
は、図９に示した第３の実施形態の荷電装置３０と同様
のブラシ兼押さえ部材を備えることが好ましい。次に、
本発明の荷電装置の第５の実施形態について説明する。

【００５６】図１１は、本発明の荷電装置の第５の実施
形態の概略構成を示す断面図（ａ）、およびその側面図
（ｂ）である。図１１（ａ），（ｂ）に示すように、こ
の荷電装置５０は、図１０に示した荷電装置４０と類似
の構成を有している。この荷電装置５０の、荷電装置４
０との相違点は、この荷電装置５０には、筒状電極２の
外周面に接して筒状電極２表面を清掃するトナー清掃用
のブラシ兼押さえ部材５９が備えられている点である。
上記以外の筒状電極２、直流電源４、除電ランプ７，
８、制御ユニット５１、ガイド５３，５３、スプリング
５４、支持部材５５、スイッチ５６，５７、軸受５８，
５８は荷電装置４０におけるものと基本的に同一であ
る。

【００５７】ブラシ兼押さえ部材５９は、筒状電極２表
面の汚れを防止するだけでなく、筒状電極２の外周面を
支持部材５５に軽く押圧することにより筒状電極２の回
転をより安定化させる作用効果をも有している。このブ
ラシ兼押さえ部材５９は、図９に示した第３の実施形態
の荷電装置３０のブラシ兼押さえ部材３１と同様のもの
を使用することができる。

【００５８】本実施形態における制御ユニット５１は本
発明にいう電位調整手段に相当するものであり、また、
除電ランプ７，８、制御ユニット５１、支持部材５５の
両端部に形成された傾斜部５５ａ，５５ａ、スイッチ５
６，５７、ガイド５３，５３の上部５３ａ，５３ａ、お
よびスプリング５４，５４は本発明にいう位置制御手段
に相当するものである。

【００５９】次に、本発明の荷電装置の第６の実施形態
について説明する。次に説明する実施形態は、本発明に
いう位置制御手段が、筒状電極の回転軸方向複数の部分
の表面電位を独立に制御する手段を含むものである。こ
のように構成することにより、筒状電極６２を所定の周
期で左右方向に往復運動を繰り返させるように制御し、
筒状電極端部のめくれや磨耗などを防止し、筒状電極が
安定して回転を続けるようにすることができるので、本
発明の荷電装置にとって極めて好ましい。

【００６０】筒状電極の回転軸方向複数の部分の表面電
位を独立に制御する手段としては、具体的には種々の手
段が考えられるが、図１２に示す実施形態では、筒状電
極が、筒状電極の回転軸方向に関し、所定の中央領域
と、中央領域を除く端部領域とに領域分割されたもので
あって、かつ、位置制御手段が、筒状電極の端部領域の
表面電位を調整する電位調整手段を含むものとして構成
されている。

【００６１】図１２は、本発明の荷電装置の第６の実施
形態の概略構成を示す断面図（ａ）、およびその側面図
（ｂ）である。図１２（ａ），（ｂ）に示すように、こ
の荷電装置６０は、図１０および図１１に示した荷電装
置４０，５０とは若干異なっている。すなわち、筒状電
極６２が、筒状電極６２の回転軸方向に関し、中央領域
６２ｃと、中央領域６２ｃを除く端部領域６２ａ，６２
ｂとに領域分割されており、かつ、筒状電極６２の端部
領域６２ａ，６２ｂに接触して端部領域６２ａ，６２ｂ
に電圧を印加する導電性ロ−ル７６，７７が備えられて
いる。非画像形成領域６２ａ，６２ｂと画像形成領域６
２ｃとの間には間隔が空けられ、非画像形成領域６２
ａ，６２ｂと画像形成領域６２ｃとは電気的に絶縁され
ている。制御ユニット６１は、導電性ロ−ル７６，７７
への印加電圧をオン／オフ制御することにより、導電性
ロ−ル８１を介して端部領域６２ａの表面電位を制御す
るとともに、導電性ロ−ル８２を介して端部領域６２ｂ
の表面電位を制御する。

【００６２】本実施形態は、このように構成されている
ため、電荷受容体１が電子写真方式の画像形成装置にお
ける感光体などである場合に、感光体上の画像形成領域
に形成されたトナー像に影響を与えることなく筒状電極
６２のウオーク防止を行うことができる。すなわち、制
御ユニット６１が制御する導電性ロ−ル７６，７７は、
感光体上の非画像形成領域に相当する端部領域６２ａ，
６２ｂの表面に接触しており、これら端部領域６２ａ，
６２ｂの表面電位を変動させても端部領域６２ａ，６２
ｂと電気的に絶縁された中央領域６２ｃにはなんらの電
気的影響をも及ぼさないので、中央領域６２ｃに相当す
る感光体上の画像形成領域のトナー像にはなんらの影響
をも及ぼすことがない。従って、本実施形態は、電荷受
容体１が電子写真方式の画像形成装置における感光体な
どである場合の電荷装置として特に好ましい態様であ
る。

【００６３】筒状電極６２表面に上記のような３つの領
域を形成するには、例えば、アクリル樹脂、ナイロン樹
脂およびウレタン樹脂などからなる絶縁性筒状体の表面
に、カーボンブラックや金属酸化物などの導電性微粒子
をアクリル樹脂、ナイロン樹脂およびウレタン樹脂など
の中に分散させた半導電性の被膜をコ−ティングすれば
よい。

【００６４】図１２（ｂ）に示すように、この荷電装置
６０では、図１０に示した第４の実施形態の荷電装置４
０と同様、筒状電極６２の軸方向の長さＬ１とガイド６
３，６３間の長さＬ２はほぼ等しい長さに形成されてお
り、筒状電極６２が軸方向にウオークすると、支持部材
６５も筒状電極６２とともに軸方向にスライドする。こ
の荷電装置６０では、電荷受容体１が矢印Ａ方向に回転
し始めると直流電源４により電圧が印加された筒状電極
６２は静電吸引力により電荷受容体１に吸い付けられて
矢印Ｂ方向に回転し始める。ここで、制御ユニット６１
により、先ず、図１２（ｂ）における導電性ロ−ル７
６，７７のうちのいずれか一方、例えば左側の導電性ロ
−ル８１に電圧を印加する。導電性ロ−ル８１に印加さ
れた電圧により筒状電極６２の左側の非画像形成領域６
２ａと電荷受容体１との間の静電吸引力により筒状電極
６２および支持部材６５が左側へ移動して、左側のガイ
ド６３の上部６３ａがスイッチ６６を押してスイッチ６
６がオンとなり、このオン信号が制御ユニット６１に送
られる。制御ユニット６１は左側の導電性ロ−ル８１へ
の電圧印加を停止して右側の導電性ロ−ル８２に電圧を
印加する。その結果、筒状電極２および支持部材６５は
今度は右側へ移動して、右側のガイド６３の上部６３ａ
がスイッチ６７を押してスイッチ６７がオンとなり、制
御ユニット６１は左側の導電性ロ−ル８１への電圧印加
に切り換える。制御ユニット６１によるこのような制御
により、筒状電極６２はある一定の周期で左右方向への
往復運動を繰り返すことになるため、筒状電極６２端部
のめくれや磨耗などが起こりにくく、筒状電極６２は安
定した回転を続けることができる。

【００６５】なお、直流電源４、ガイド６３，６３、ス
プリング６４、支持部材６５、スイッチ６６，６７、軸
受６８，６８は荷電装置４０におけるものと基本的に同
一である。本実施形態における制御ユニット６１は本発
明にいう電位調整手段に相当するものであり、また、制
御ユニット６１、ガイド６３，６３の上部６３ａ，６３
ａ、スプリング６４，６４、支持部材６５の両端部に形
成された傾斜部６５ａ，６５ａ、スイッチ６６，６７、
および導電性ロ−ル７６，７７は本発明にいう位置制御
手段に相当するものである。

【００６６】なお、本実施形態では、筒状電極６２へ電
圧を印加する手段として、導電性ロ−ル７６，７７を用
いているが、ロール型の電圧印加手段の代わりにフィル
ム型、ブレード型、ブラシ型の電圧印加手段を用いても
よい。この荷電装置６０を用いて図３に示した試験装置
による荷電性試験を行ったところ、上記の各実施形態と
同様、良好な結果が得られた。また、図６に示した画像
形成装置を用いてプリントテストを行ったところ、かぶ
りなどの画質欠陥のない良好な画像が得られた。

【００６７】なお、この荷電装置６０では、筒状電極６
２が常に左右に移動を繰り返しているため、電荷受容体
１表面の残留トナ−などの汚れが筒状電極６２に付着し
にくく、また、仮に付着したとしても汚れが一か所に固
まって付着することがないという効果も認められる。ま
た、この荷電装置６０は、第１の実施形態の荷電装置１
０と同様に、図８に示したクリーナレス画像形成装置に
も適用することができる。その場合には、図９に示した
第３の実施形態の荷電装置３０と同様のブラシ兼押さえ
部材と同様のものを備えることが好ましい。

【００６８】次に、本発明の荷電装置の第７の実施形態
について説明する。図１３は、本発明の荷電装置の第７
の実施形態の概略構成を示す断面図（ａ）、およびその
側面図（ｂ）である。図１３（ａ），（ｂ）に示した荷
電装置７０は、図１２に示した荷電装置６０と類似の構
成を有している。この荷電装置７０の、荷電装置６０と
の相違点は、この荷電装置７０には、筒状電極７２の外
周面に接して筒状電極７２表面を清掃するトナー清掃用
のブラシ兼押さえ部材７９が備えられている点であり、
それ以外の、直流電源４、ガイド７３，７３、スプリン
グ７４、支持部材７５、スイッチ７６，７７、軸受７
８，７８は荷電装置６０におけるものと基本的に同一で
ある。

【００６９】ブラシ兼押さえ部材７９は、筒状電極７２
表面の汚れを防止するだけでなく、筒状電極７２の外周
面を支持部材７５に軽く押圧することにより筒状電極７
２の回転をより安定化させる作用効果をも有している。
このブラシ兼押さえ部材７９は、図９に示した第３の実
施形態の荷電装置３０のブラシ兼押さえ部材と同様のも
のを使用することができる。

【００７０】本実施形態における制御ユニット７１は本
発明にいう電位調整手段に相当するものであり、また、
制御ユニット７１、ガイド７３，７３の上部７３ａ，７
３ａ、スプリング７４，７４、支持部材７５の両端部に
形成された傾斜部７５ａ，７５ａ、スイッチ６６，６
７、および導電性ロ−ル７６，７７は本発明にいう位置
制御手段に相当するものである。

【００７１】次に、本発明の荷電装置の第８の実施形態
について説明する。図１４は、本発明の荷電装置の第８
の実施形態の概略構成を示す断面図（ａ）、およびその
側面図（ｂ）である。図１４（ａ），（ｂ）に示した荷
電装置８０は、図１３に示した荷電装置７０と類似の構
成を有している。この荷電装置８０の、荷電装置７０と
の相違点は、この荷電装置８０の筒状電極８２は、荷電
装置７０の筒状電極７２のように複数の領域に分割され
ておらず一体構造の円筒体として形成されており、ま
た、荷電装置７０における導電性ロ−ル７６，７７の代
わりにブラシ型の電圧印加電極８３，８４が備えられ、
また、荷電装置７０におけるブラシ兼押さえ部材７９の
代わりにロール型の電圧印加電極８５が備えられてい
る。

【００７２】この荷電装置８０の、上記以外の、直流電
源４、ガイド７３，７３、スプリング７４、支持部材７
５、スイッチ６６，６７、軸受７８，７８は荷電装置７
０におけるものと基本的に同一である。なお、本実施形
態における制御ユニット９１は本発明にいう電位調整手
段に相当するものであり、また、制御ユニット９１、ガ
イド７３，７３の上部７３ａ，７３ａ、スプリング７
４，７４、支持部材７５の両端部に形成された傾斜部７
５ａ，７５ａ、スイッチ６６，６７、およびブラシ型の
電圧印加電極８３，８４は本発明にいう位置制御手段に
相当するものである。

【００７３】このように、本実施形態では、位置制御手
段が、筒状電極の回転軸方向複数の部分の表面電位を独
立に制御するものであるが、前述の第６および第７の実
施形態とは異なり、筒状電極８２の領域分割は行われて
はおらず、一体構造の絶縁性円筒体で構成されている。
本実施形態では、筒状電極８２は、ブラシ型の電圧印加
電極８３，８４からの放電現象により電荷が付与され筒
状電極８２の両端部が帯電されるが、筒状電極８２は絶
縁性であるため、筒状電極８２の中央部は電圧印加電極
８３，８４によっては帯電されない。一方、筒状電極８
２の中央部は、ロール型の電圧印加電極８５からの放電
現象により電荷が付与されるが、筒状電極８２は絶縁性
であるため、筒状電極８２の両端部は帯電されない。

【００７４】本実施形態はこのような構成としたため、
筒状電極８２としては第６および第７の実施形態よりも
簡単な構成のものを用いることができるという利点があ
る。しかしその反面、放電現象により絶縁性の筒状電極
８２の端部を帯電させるために高い電圧が必要となると
いう点に留意する必要がある。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の荷電装置
によれば、筒状電極がウオークしても、自動的にウオー
ク方向と逆方向の力を与える構成としたこと、あるいは
筒状電極を軸方向に往復運動させる構成としたことによ
り筒状電極のウオークが防止され、安定して均一な荷電
電位を得ることができる。また、ウオークが防止された
ことにより筒状電極の破損を回避することができる。ま
た、クリーナレス画像形成装置にも好適に用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の荷電装置の第１の実施形態の概略構成
を示す断面図（ａ）、およびその側面図（ｂ）である。

【図２】本発明の荷電装置の第２の実施形態の概略構成
図である。

【図３】本発明の荷電装置の基礎特性を測定する試験装
置の概略構成図である。

【図４】図３に示した試験装置により得られた、筒状電
極への印加電圧と感光体ドラムの表面電位との関係を示
すグラフである。

【図５】図３に示した試験装置により得られた、感光体
ドラムの表面電位変動を示すグラフである。

【図６】図１に示した荷電装置を用いた画像形成装置の
概略構成図である。

【図７】図６に示した画像形成装置により形成されたプ
リント像を示す図である。

【図８】第１の実施形態の荷電装置をクリーナレス画像
形成装置に適用した場合の概略構成図である。

【図９】本発明の荷電装置の第３の実施形態の概略構成
を示す断面図（ａ）、およびその側面図（ｂ）である。

【図１０】本発明の荷電装置の第４の実施形態の概略構
成を示す断面図（ａ）、およびその側面図（ｂ）であ
る。

【図１１】本発明の荷電装置の第５の実施形態の概略構
成を示す断面図（ａ）、およびその側面図（ｂ）であ
る。

【図１２】本発明の荷電装置の第６の実施形態の概略構
成を示す断面図（ａ）、およびその側面図（ｂ）であ
る。

【図１３】本発明の荷電装置の第７の実施形態の概略構
成を示す断面図（ａ）、およびその側面図（ｂ）であ
る。

【図１４】本発明の荷電装置の第８の実施形態の概略構
成を示す断面図（ａ）、およびその側面図（ｂ）であ
る。

【符号の説明】

１電荷受容体１ａ光導電層１ｂ導体基板２筒状電極２ａ，２ｂ端部３ガイド４，４’ 直流電源５支持部材５ａ，５ｂテーパ部６軸受７，８除電ランプ１０荷電装置１０＿２筒状電極１０＿４直流電源１０＿５支持部材１０＿７，１０＿８除電ランプ１１感光体ドラム（電荷受容体）１２表面電位センサ１３表面電位計２０荷電装置２１露光装置２２現像装置２３記録用紙カセット２４ペーパーガイド２５転写装置２６定着装置２７，２８除電ブラシ２９クリーニング装置３０荷電装置３１ブラシ兼押さえ部材３５支持部材４０荷電装置４１制御ユニット４３ガイド４３ａ上部４４スプリング４５支持部材４５ａ傾斜部４６，４７スイッチ４８軸受４８ａ上部５０荷電装置５１制御ユニット５３ガイド５５支持部材５６，５７スイッチ５８軸受５９ブラシ兼押さえ部材６０荷電装置６１制御ユニット６２筒状電極６２ａ，６２ｂ端部領域６２ｃ中央領域６３ガイド６３ａ上部６４スプリング６５支持部材６６，６７スイッチ６８軸受７０荷電装置７１制御ユニット７２筒状電極７２ａ，７２ｂ端部領域７２ｃ中央領域７３ガイド７３ａ上部７４スプリング７５支持部材７６，７７導電性ロ−ル７８軸受７９ブラシ兼押さえ部材８０荷電装置８１制御ユニット８２筒状電極８３，８４，８５電圧印加電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の方向に回転する電荷受容体に接触
し、該電荷受容体とともに回転しながら該電荷受容体に
電荷を付与する筒状電極と、該筒状電極の中空部に挿通され該筒状電極の内周面に接
触して該筒状電極を支持する、該筒状電極の回転軸方向
の長さよりも長い支持部材と、該筒状電極に荷電用の電圧を印加する電源と、前記電荷受容体の回転軸方向に関し、前記電荷受容体と
前記筒状電極との間に電位差による静電吸引力の分布状
態を形成することにより、該筒状電極を該電荷受容体の
回転軸方向の中央に移動させる位置制御手段とを備えた
ことを特徴とする荷電装置。
【請求項２】前記支持部材が、該支持部材両端部に、
各端に向かって広がったテーパ面を有する形状のもので
あって、前記位置制御手段が、前記支持部材のテーパ面の作用を
利用したものであることを特徴とする請求項１記載の荷
電装置。
【請求項３】前記支持部材が、該支持部材の中心軸が
前記電荷受容体の回転軸に対して所定の角度で交わる斜
め方向に向いた状態に配置されたものであって、前記位置制御手段が、該支持部材が斜め方向に向いた状
態に配置されたことによる作用を利用したものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の荷電装置。
【請求項４】前記電荷受容体が、該電荷受容体の回転
軸方向に関し、所定の中央領域と、該中央領域を除く端
部領域とに領域分割されるものであって、前記位置制御手段が、前記電荷受容体の端部領域の表面
電位を調整する電位調整手段を含むものであることを特
徴とする請求項１記載の荷電装置。
【請求項５】前記位置制御手段が、前記電荷受容体表
面の、回転軸方向の一部分に電荷を付与する電荷付与手
段を含むものであることを特徴とする請求項１記載の荷
電装置。
【請求項６】前記位置制御手段が、前記電荷受容体表
面の、回転軸方向の一部分の電荷を除去する電荷除去手
段を含むものであることを特徴とする請求項１記載の荷
電装置。
【請求項７】前記位置制御手段が、前記筒状電極の回
転軸方向複数の部分の表面電位を独立に制御する手段を
含むものであることを特徴とする請求項１記載の荷電装
置。