JPH11258906A

JPH11258906A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH11258906A
Application number: JP10061026A
Authority: JP
Inventors: Jun Abe; 純安部; Akihiko Noda; 明彦野田; Shota Oba; 正太大場
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】現像装置の発熱による白ぬけなどの障害が防
止され長期間にわたって良好な画質が得られる画像記録
装置を提供する。【解決手段】像担持体１に対向して配設された、現像
剤を担持してＢ方向に回転する現像剤担持体１１と、現
像剤担持体１１に近接して配置された帯電器１２とを有
し、現像剤担持体１１上の、帯電器１２により電荷を付
与された現像剤を、像担持体１に選択的に転移させるこ
とにより像担持体１上の静電潜像を可視化する現像装置
１０を備えた画像記録装置において、帯電器１２に、現
像剤担持体１１に近接して配置された絶縁性基板１２＿
４と、その上に形成された、電荷付与バイアス電圧が印
加される、抵抗体からなる電荷付与部材１２＿１と、そ
の上に電荷付与部材１２＿１とは非接触に配置された、
帯電制御バイアス電圧が印加される帯電制御部材１２＿
２とを備えるとともに、この帯電器１２と一体的に形成
された、帯電器１２の熱を吸収して放熱する放熱部材１
８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、電子写真方式の複
写機やプリンターなどに用いられる画像記録装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式の画像記録装置
において、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを
付着させて可視化する現像装置として、１成分現像方式
の現像装置および２成分現像方式の現像装置が広く知ら
れている。これらの現像装置は、像担持体と対向する現
像領域に配置された、回転可能な現像剤担持体を有して
おり、１成分現像方式の場合は現像剤担持体上にトナー
層が形成され、２成分現像方式の場合は現像剤担持体上
にトナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤による磁
気ブラシが形成される。これらトナー層または磁気ブラ
シは現像剤担持体と像担持体とが対向する現像領域に搬
送される。現像領域には、現像剤担持体と像担持体との
間に印加した現像バイアス電圧による電界が形成されて
おり、この電界の作用で現像剤担持体上のトナーは像担
持体上の静電潜像に転移される。現像領域において現像
剤担持体上のトナーを像担持体上の静電潜像に良好に転
移させるためには、トナーに所定の帯電量を与えておく
必要がある。

【０００３】２成分現像方式の現像装置では、摩擦帯電
序列において互いに隔たっているトナーとキャリアとを
混合・撹拌することによりトナーに電荷を付与する方法
が一般に採用されているが、混合・撹拌中にトナーに外
添された帯電制御剤がトナーから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
していると表面に付着した帯電制御剤の影響によりキャ
リアはトナーに電荷を付与することができなくなり、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
コントロール装置や現像剤撹拌装置などを必要とした
り、磁性キャリアを担持するために現像剤担持体内にマ
グネットを配設する必要があったりするため装置の複雑
化を招くという欠点がある。

【０００４】一方、１成分現像方式の現像装置では、弾
性材料からなる層形成部材を現像剤担持体に圧接させる
ことにより、現像剤担持体上に所定の厚さのトナー層を
形成するとともに、トナーと層形成部材との摩擦帯電に
よりトナーに電荷を付与する方法が一般に採用されてい
る。１成分現像方式の現像装置には、上記の２成分現像
方式の現像装置におけるような欠点はないものの、一般
に層形成部材によるトナー帯電能力は低いために、すべ
てのトナーを十分に帯電させることが難しく、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地かぶりが発生するとい
う欠点がある。すなわち、層形成部材による摩擦帯電に
おいてはトナーが層形成部材と接触する確率が低いた
め、摩擦帯電されずに未帯電のまま層形成部を通過して
しまうトナーが多く、そのためトナー全体の帯電量が不
十分となりやすい。特に、微小トナーを用いた場合ほど
層形成部材との接触の確率が低くなり帯電量が不十分と
なりやすい。

【０００５】そこで摩擦帯電を促進するためにトナーに
対する層形成部材の圧接力を増加することが考えられる
が、圧接力を増加すると摩擦熱によりトナーのバインダ
ー樹脂が溶融しこれが凝縮して層形成部材と現像剤担持
体との隙間に詰まり、画像に白筋が発生するという問題
が生じる。上記のような、トナーの摩擦帯電方式の問題
点を解消するため、トナーに直接電荷を付与することに
よりトナーを帯電させる帯電器を備えた現像装置が提案
されている。このような方式の現像装置として、例え
ば、実開昭６３−１３８５６０号公報には、現像剤担持
体と対向する位置にコロナ放電器を配設し、コロナ放電
により得られた所望の極性のイオンを現像剤担持体上の
現像剤層に照射してトナーに電荷を付与する方式の現像
装置が開示されている。

【０００６】しかし、コロナ放電器を用いると、コロト
ロンワイヤに汚れが付着し、均一な放電が得られない。
また、コロトロンワイヤ近傍の空気層を電離させるため
の高電圧が必要であり、放電の軸方向の安定性などを考
慮すると５ｋＶ以上の電圧が必要となる。このため高電
圧回路とコロトロン装置自体の絶縁を確実に行う必要が
生じ高コスト化が避けられない。さらに、放電時にオゾ
ンの発生が多いことや、コロトロンワイヤからの火花放
電を回避するためにコロトロン装置自体が大型化するな
どの欠点もある。

【０００７】そこで、コロナ放電を利用せずにトナーに
電荷を付与する現像装置が、例えば、特開昭５４−１７
０３０号公報、特開昭６２−２９１６７８号公報、特開
昭６４−６２６７５号公報などに開示されている。以下
に、この方式の現像装置について、図１７および図１８
を参照して説明する。図１７は、従来の現像装置の一例
を示す概略構成図である。

【０００８】図１７に示す現像装置２００には、像担持
体１に近接して配設された、矢印Ｂ方向に回転するトナ
ー担持体２０２と、現像装置２００内のトナーを撹拌し
トナー担持体２０２表面にトナーを供給する撹拌供給部
材２０４と、トナー担持体２０２に圧接し、撹拌供給部
材２０４により供給されたトナーを所定の厚さのトナー
層に形成する層形成部材２０３と、トナー担持体２０２
と接触して、あるいは微小間隔を隔てて配設された円筒
状の帯電電極２０５と、トナー担持体２０２に現像バイ
アス電圧を供給するバイアス電源２０６と、帯電電極２
０５にトナー帯電用の電圧を供給するトナー帯電用電源
２０７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２０１とが備えられている。このよう
に構成した現像装置２００を用い、トナー帯電用電源２
０７により帯電電極２０５に帯電用電圧を印加し帯電電
極２０５とトナー担持体２０２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。

【０００９】図１８は、従来の現像装置の他の例を示す
概略構成図である。図１８に示す現像装置２１０には、
図１７に示す現像装置２００における帯電電極２０５に
相当するものは備えられておらず、その代わりに、トナ
ー担持体２１２に圧接する層形成部材２１３にトナー帯
電用電源２１７からのトナー帯電用電圧が印加される。
層形成部材２１３は、トナー担持体２１２上にトナー層
を形成するとともに、層形成部材２１３とトナー担持体
２１２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。

【００１０】図１７または図１８に示す方式の現像装置
は、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、これら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１７の現像装置２００に
おいては、帯電電極２０５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、帯電電極
２０５への印加電圧を放電電圧以上に高めて帯電電極２
０５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。

【００１１】図１９は、図１７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り、図
２０は、図１８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１９に示すよう
に、図１７に示す現像装置２００において、帯電電極２
０５への印加電圧を高めて放電が起こるようにした場合
は、帯電電極２０５とトナー担持体２０２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３０３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３０２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３０１ａと逆極性（プラス）に帯電したトナー３０
１ｂとが混在した状態となる。

【００１２】また、図２０に示すように、図１８に示す
現像装置２１０においても層形成部材２１３とトナー担
持体２１２との間に電子なだれ現象が発生し、その結
果、正または負の極性を持つ電荷担体が発生する。従っ
て、このような状態でトナー３０１を所望の極性（例え
ばマイナス）に帯電させようとしても、放電領域は電離
により発生した正の極性を持つプラスイオン３０３と、
負の極性を持つ電子またはマイナスイオン３０２とで満
たされているため、トナー３０１は、正の極性あるいは
負の極性のいずれかの極性に帯電され、その結果、帯電
後のトナーには、所望のマイナス極性に帯電したトナー
３０１ａと逆極性のプラスに帯電したトナー３０１ｂと
が混在することとなる。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。

【００１３】ここで、上記のような放電領域においてど
の程度プラスイオンが発生するかについて検証した結果
について説明する。文献「放電現象」（東京電機大学出
版、本多侃士著、６４ページ）の記載に基づき、平行に
配置された２つの電極間に発生する電子およびプラスイ
オンの相対密度を計算してみると次のような結果が得ら
れた。

【００１４】図２１は、従来の現像装置の放電領域に発
生する電子およびプラスイオンの電荷密度を示す図であ
る。なお、図２１（ａ）は、横軸に帯電電極からトナー
担持体までの距離（μｍ）、縦軸に電荷密度をとり、プ
ラスイオン密度と電子密度とをそれぞれ相対値で示した
ものであり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のうちのト
ナー担持体寄りのＡ部の拡大図である。

【００１５】図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すよ
うに、帯電電極からトナー担持体までの距離を１００μ
ｍとした時、陽極（この例ではトナー担持体）の極く近
傍にもプラスイオンが存在していることが示されてお
り、トナーの大きさ（７μｍ〜１０μｍ）と同程度の距
離内に電子の数千倍のプラスイオンがあることがわか
る。従って、トナーをマイナスに帯電させようとした場
合にも、かなりの量のプラスに帯電したトナーが発生す
る。

【００１６】また、「最近の電子写真現像システムとト
ナー材料の開発・実用化」（日本科学情報株式会社出版
部、竹内学。３０３ページ）の記載に基づき、トナー粒
子１個１個の極性と帯電量を分布として計測する方法に
より上記の現像装置における逆極性トナーの発生量を求
めた結果、逆極性トナーはトナー全体の２０ｗｔ％であ
った。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。

【００１７】そこで、これらの問題を解決する現像装置
として、表面に静電潜像が形成される像担持体と近接も
しくは接触するように配設された現像剤担持体と、その
現像剤担持体の周面に現像剤の薄層を形成する層形成部
材とを有し、像担持体と現像剤担持体とが対向する現像
領域で、薄層化された現像剤を像担持体に選択的に転移
させて静電潜像を可視化する現像装置において、現像剤
担持体と近接・対向するように配置され、現像剤担持体
との間に電界を生じさせる電荷付与部材と、電荷付与部
材と現像剤担持体との間に配置され、電荷付与部材の電
位と現像剤担持体の電位との間の電位が付与されること
によって上記電界内で生じる放電の電離領域を制限する
帯電制御部材とを備えた現像装置が考えられる。

【００１８】この現像装置は、電荷付与部材と帯電制御
部材は、間に絶縁層を介して一体成型されるか、もしく
は電荷付与部材、絶縁層、および帯電制御部材それぞれ
が積層されて形成される。この現像装置では、電荷付与
部材と帯電制御部材との間で放電が維持され、放電によ
り発生した電荷単体が電界作用により取り出されて現像
剤担持体上の現像剤が帯電される。電荷付与部材と現像
剤担持体との間に帯電制御部材を設けたことにより、電
界内で生じる放電の電離領域が制限され、これにより逆
極性トナーの発生が防止されて、現像剤担持体上のトナ
ーを所望の極性に揃えることができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この現
像装置では、抵抗体である電荷付与部材と帯電制御部材
との間で放電現象を発生させているため電荷付与部材に
通電を行う必要がある。電荷付与部材は抵抗体で形成さ
れているため通電によって発熱する。この発熱量は抵抗
体に流れる電流値によるが、現像剤を所望の帯電量まで
帯電するために抵抗体に通電すべき電流値は環境条件の
変動に応じて変化する。環境条件によってはこの電流値
が増加し多量の熱が発生して電荷付与部材が過熱するこ
とがある。

【００２０】電荷付与部材が過熱するとその熱は電荷付
与部材の支持部材を介して画像記録装置内部の現像剤担
持体あるいは層形成部材に伝達され、現像剤担持体上の
現像剤を溶融させ、溶融し粗大化した現像剤が層形成部
材と現像剤担持体との間に滞留することがある。現像剤
が滞留した箇所では現像剤層の形成が行われないため
に、画像にいわゆる白ぬけが発生してしまうことがあ
る。

【００２１】また、現像装置の発熱により、現像装置を
構成する各部材が熱膨張するため、現像装置を画像記録
装置に固定支持すると支持部材または現像装置を構成す
る部材のうち剛性の低い部分が破損してしまうこともあ
る。本発明は、上記の事情に鑑み、現像装置の発熱によ
る白ぬけなどの障害が防止され長期間にわたって良好な
画質が得られる画像記録装置を提供することを目的とす
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の画像記録装置は、表面に静電潜像を担持して所定
の方向に回転する像担持体、上記像担持体表面に静電潜
像を形成する静電潜像形成手段、および所定の現像領域
において上記像担持体に近接もしくは接触するように配
設され現像剤を担持して所定の方向に回転する現像剤担
持体と、所定の帯電領域において上記現像剤担持体に近
接して配置された帯電器とを有し、上記現像剤担持体上
の、上記帯電器により電荷を付与された現像剤を、上記
像担持体に選択的に転移させることにより、像担持体上
の静電潜像を可視化する現像装置を備えた画像記録装置
において、上記帯電器が、上記現像剤担持体に近接して
配置された絶縁性基板、その絶縁性基板の上記現像剤担
持体に対向する面に形成された、所定の電荷付与バイア
ス電圧が印加される抵抗体からなる電荷付与部材、その
電荷付与部材の上記現像剤担持体に対向する表面側に、
上記電荷付与部材とは非接触に配置された、所定の帯電
制御バイアス電圧が印加される帯電制御部材を備えたも
のであり、この画像記録装置が、上記電荷付与部材の通
電による過熱を防止する過熱防止手段を備えたことを特
徴とする。

【００２３】

【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、本発明が適用される画像記録装置全
体の概略構成図である。図１には、表面に静電潜像を担
持して矢印Ａ方向に回転する像担持体１、像担持体１の
表面を一様に帯電させる一次帯電器２、像担持体１の表
面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置３、現像領域
Ｄにおいて像担持体１に近接もしくは接触するように配
設された、表面に現像剤を担持して矢印Ｂ方向に回転す
る現像剤担持体１１と、帯電領域Ｃにおいて現像剤担持
体１１に近接して配置された帯電器１２とを有し、現像
剤担持体１１上の、帯電器１２により電荷を付与された
現像剤を、像担持体１に選択的に転移させることによ
り、像担持体１上の静電潜像を可視化する現像装置１
０、記録用紙Ｐを収容する用紙トレイ４、像担持体１表
面に形成されたトナー像を記録用紙Ｐに転写するための
転写用帯電器５、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を定
着する定着器６、および転写後の像担持体１表面をクリ
ーニングするクリーナ７を備えた画像記録装置１００が
示されている。

【００２４】静電潜像形成装置３は、通常の電子写真方
式の画像記録装置における静電潜像形成用の各種の装
置、例えば画像信号処理回路、露光光走査装置などによ
り構成されており、本発明にいう静電潜像形成手段に相
当する。現像装置１０の詳細構造およびその動作につい
ては後述する。次に、この画像記録装置１００の動作の
概要について説明する。

【００２５】先ず、一次帯電器２により像担持体１の表
面が一様に帯電された後、静電潜像形成装置３により像
担持体１表面に静電潜像が形成される。静電潜像は現像
領域Ｄに搬送され現像装置１０により可視化されて像担
持体１表面にトナー像が形成される。像担持体１表面に
形成されたトナー像が転写用帯電器５の部位に搬送され
るタイミングに合わせて用紙トレイ４内の記録用紙Ｐが
転写用帯電器５の部位に供給され、転写用帯電器５によ
りトナー像は記録用紙Ｐ上に転写される。トナー像が転
写された記録用紙Ｐは定着器６により定着されて画像が
完成する。

【００２６】次に、本発明の画像記録装置に備えられる
現像装置の第１の実施形態について説明する。図２は、
第１の実施形態における現像装置の概略構成図である。
図２に示すように、この現像装置１０は、現像領域Ｄに
おいて像担持体１に近接もしくは接触するように配設さ
れた、トナーを担持して矢印Ｂ方向に回転する現像剤担
持体１１と、現像剤担持体１１に対向する帯電領域Ｃに
おいて現像剤担持体１１に近接して配置された帯電器１
２と、トナーを収容するハウジング１６と、ハウジング
１６内のトナーを撹拌するトナー撹拌部材１５と、現像
剤担持体１１にトナーを供給するトナー供給部材１４
と、現像剤担持体１１上に供給されたトナーを規制して
所定の層厚のトナー層を形成する層形成部材１３とを有
し、現像剤担持体１１上の、帯電器１２により電荷を付
与されたトナーを、像担持体１に選択的に転移させるこ
とにより、像担持体１上の静電潜像を可視化するもので
ある。

【００２７】帯電器１２は、現像剤担持体１１と対向す
る帯電領域Ｃに配置され、絶縁性基板１２＿４の上に形
成された、所定の電荷付与バイアス電圧が印加される、
抵抗体からなる電荷付与部材１２＿１と、電荷付与部材
１２＿１の現像剤担持体１１に対向する表面側に、絶縁
層１２＿３を間に挟んで電荷付与部材１２＿１とは非接
触に配置された、所定の帯電制御バイアス電圧が印加さ
れる帯電制御部材１２＿２とを備えている。

【００２８】この実施形態においては、絶縁性基板１２
＿４、電荷付与部材１２＿１、絶縁層１２＿３、および
帯電制御部材１２＿２は一体成形により形成された一体
化構造となっている。また、この帯電器１２には、現像
剤担持体１１と電荷付与部材１２＿１との間にトナー帯
電用の電圧を印加するトナー帯電用電源１７＿１と、帯
電制御部材１２＿２に電離領域を制限するための電圧を
印加する帯電制御用電源１７＿２が備えられている。ま
た、現像剤担持体１１と像担持体１との間に現像用の電
圧を印加する現像用電源１７＿３が備えられている。な
お、現像用電源１７＿３から印加される現像用電圧とし
て、高い現像性能を確保するために直流電圧と交流電圧
とを重畳した電圧を用いてもよい。

【００２９】さらに、この帯電器１２には、帯電器１２
と一体的に形成された、帯電器１２の熱を吸収して放熱
する放熱部材１８が備えられている。この放熱部材１８
は、本発明にいう過熱防止手段に相当するものであり、
電荷付与部材１２＿１への通電による過熱を防止するも
のである。帯電器および過熱防止手段の詳細については
後述する。

【００３０】現像剤担持体１１は、回転自在に支持され
ており、現像用電源１７＿３からトナーと同極性の約−
２００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、現像剤
担持体１１と像担持体１との間に電界が形成されて、ト
ナーが像担持体１上の静電潜像に転移されるようになっ
ている。現像剤担持体１１は、アルミニウムまたはステ
ンレスの丸棒またはパイプを切削加工した後、外周面に
サンドブラスト、液体ホーニング、エメリー研磨などの
機械加工を施すか、あるいは化学腐食を施すことによ
り、表面粗さＲａが０．１（μｍ）≦Ｒａ≦１．０（μ
ｍ）となるように凹凸を形成したものである。または、
アルミニウムまたはステンレスの丸棒またはパイプを切
削加工した後に、導電粉を分散させた樹脂層を表面に形
成したものを用いてもよい。

【００３１】本実施形態の現像剤担持体１１には、アル
ミニウムのパイプを切削加工した後、外周面にサンドブ
ラスト、陽極酸化処理を施し直径２０ｍｍとしたものが
用いられている。層形成部材１３は、厚さ０．０３ｍｍ
〜０．３ｍｍ程度のステンレスの板バネに、導電性粉を
分散させたＳｉゴムやＥＰＤＭゴムからなる圧接部材を
加硫接着したものが用いられ、圧接部材の現像剤担持体
１１への接触圧力は５ｇ／ｃｍ〜１００ｇ／ｃｍ程度に
設定されている。圧接部材用のゴムは硬度２０度〜８０
度のものを用いることができるが、好ましくは３０度〜
６０度が適している。このような層形成部材１３でトナ
ーを圧接することにより、現像剤担持体１１上に層厚５
μｍ〜３０μｍ程度のトナー層が形成される。

【００３２】この現像装置１０では、現像剤担持体１１
上のトナーを負極性に帯電するためには、電荷付与部材
１２＿１と帯電制御部材１２＿２との間に放電が開始さ
れるような電界を形成し、帯電制御部材１２＿２と現像
剤担持体１１との間には放電を生じない程度に勾配の小
さい電界であり、かつ、負電荷を現像剤担持体１１側に
引き付ける方向の電界を形成する必要がある。そのた
め、帯電制御部材１２＿２の電位と現像剤担持体１１の
電位の間には、例えば、次の関係が保たれている。

【００３３】（現像剤担持体電位）−（帯電制御部材電
位）＝５００Ｖまた、帯電付与部材１１＿１の電位と帯電制御部材１１
＿２の電位との間には、例えば、次の関係が保たれてい
る。（帯電制御部材電位）−（電荷付与部材電位）＝１５０
０Ｖこれらの各部材の電位は電荷付与部材１２＿１と現像剤
担持体１１との間隔、帯電制御部材１２＿２の構造・厚
さなどによって適宜決定されるものである。また、電荷
付与部材１２＿１、帯電制御部材１２＿２、および現像
剤担持体１１がそれぞれ間隙をおいて設けられるときに
は、これらの間隙の大きさも考慮して決定される。本実
施形態では、現像剤担持体１１には現像用電源１７＿３
から−２００Ｖの現像用の電圧が印加され、帯電制御部
材１２＿２には帯電制御用電源１７＿２から−７００Ｖ
の帯電制御用の電圧が印加され、電荷付与部材１２＿１
にはトナー帯電用電源１７＿１から−２２００Ｖのトナ
ー帯電用の電圧が印加されている。

【００３４】この現像装置１０で用いられる現像剤は一
成分系のトナーであり、スチレン樹脂、アクリル樹脂、
もしくは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、分級により３μｍ〜２０μｍ、平均粒径７μｍの大
きさにしたものである。このトナーに電荷制御剤が添加
され、負極性の電荷が付与される。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、疎水性シリカ
を用いることが最も望ましい。また、このトナーには流
動性助剤が外添される。なお、トナーは粉砕により製造
されたものに限られるものではなく、重合方式などによ
り製造されたトナーを用いてもよい。

【００３５】像担持体１としては、セレン系感光体や有
機感光体が用いられ、像担持体１と現像剤担持体１１と
は接触して配置してもよいし、あるいは１００μｍ〜６
００μｍ程度の間隙を隔てて対向させて配置してもよ
い。この現像装置１０では、トナー撹拌部材１５および
トナー供給部材１４の回転によりハウジング１６内のト
ナーが撹拌されて現像剤担持体１１に供給される。現像
剤担持体１１に供給されたトナーは現像剤担持体１１の
回転により層形成部材１３との対向位置へ搬送され、層
形成部材１３の押圧力により現像剤担持体１１上に所定
の層厚のトナー層が形成される。その後、トナー層は、
帯電器１２の電荷付与部材１２＿１および帯電制御部材
１２＿２と対向する帯電領域Ｃに搬送される。このと
き、電荷付与部材１２＿１と帯電制御部材１２＿２との
間、および帯電制御部材１２＿２と現像剤担持体１１と
の間には前述のような電圧がそれぞれ印加されており、
これらにより帯電領域Ｃに電界が形成され、トナー層が
帯電される。

【００３６】次に、本実施形態の帯電器について説明す
る。図３は、図２に示した現像装置における帯電器の概
略構成図であり、図４は、図３に示した帯電器の平面図
（ａ）および断面図（ｂ）である。図３および図４に示
すように、この帯電器１２は、絶縁性基板１２＿４上
に、電荷付与部材１２＿１、絶縁層１２＿３、および帯
電制御部材１２＿２が順次形成された一体化構造となっ
ている。

【００３７】電荷付与部材１２＿１は、例えば、絶縁性
基板１２＿４上に、ガラスなどの無機材料にカーボン粉
などの導電体を分散させて半導電性としたものを所望の
パターンで薄く塗布して形成する。電荷付与部材１２＿
１の体積抵抗率は１０⁵ Ω・ｃｍ〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度
であればよく、その構成、製法、材料などは前記の例の
みに限られるものではない。なお、電荷付与部材１２＿
１の体積抵抗率は、特に１０⁷ Ω・ｃｍ〜１０⁸ Ω・ｃ
ｍの範囲内であることが望ましい。また、電荷付与部材
１２＿１として、イオン導電体を含んだもの、もしくは
ゴムに導電性微粒子を配合したものを用いることもでき
る。

【００３８】絶縁層１２＿３としては、例えば、ガラス
などの無機材料を、電荷付与部材１２＿１の表面に所望
のパターンで薄く塗布して形成する。絶縁層１２＿３
は、電荷付与部材１２＿１と帯電制御部材１２＿２とを
電気的に絶縁することのできるものであればよく、その
構成、製法、材料などは上記の例のみに限られるもので
はない。

【００３９】帯電制御部材１２＿２は、例えば、ガラス
などの無機材料にカーボン粉などの導電体を分散させて
半導電性としたものを、絶縁層１２＿３の表面に所望の
パターンで薄く塗布して形成する。帯電制御部材１２＿
２は、体積抵抗率が１０⁵ Ω・ｃｍ以下のものであれば
よく、その構成、製法、材料などは上記の例のみに限ら
れるものではない。帯電制御部材１２＿２の体積抵抗率
は、特に１０² Ω・ｃｍ〜１０³ Ω・ｃｍの範囲内であ
ることが望ましい。

【００４０】図４（ａ）に示すように帯電器１２の、現
像剤担持体の回転軸方向に延びる一方の端縁には、電荷
付与部材１２＿１にトナー帯電用の電圧を供給するため
の給電電極１２＿１ａが形成されており、この給電電極
１２＿１ａは図示しないトナー帯電用電源に接続されて
いる。この給電電極１２＿１ａから給電された電流が抵
抗体である電荷付与部材１２＿１内を流れることによ
り、図４（ａ）に発熱部Ｈとして示した部分の電荷付与
部材１２＿１が発熱する。

【００４１】図５は、図２に示した現像装置１０の斜視
図である。図５に示すように、現像装置１０には帯電器
１２が取り付けられている。帯電器１２の電荷付与部材
１２＿１が、放電により流れる電流によって発熱する
と、その熱は現像装置１０全体に伝達される。このため
現像装置内部の現像剤、特に、現像剤と摩擦し合う層形
成部材１３近傍の現像剤の温度が上昇する。条件の悪い
場合には電荷付与部材１２＿１に大電流が流れて現像剤
の温度がガラス転移温度まで上昇することがあり、溶融
した現像剤同士が溶け合い粗大な現像剤の塊が形成され
てしまう。そのため溶融し粗大化した現像剤が層形成部
材１３と現像剤担持体１１と間に滞留し、その箇所での
現像剤の層形成が阻害されて、画像に、いわゆる白ぬけ
が発生してしまうことがある。

【００４２】そこで、本発明の画像記録装置には、電荷
付与部材１２＿１の通電による過熱を防止する過熱防止
手段が備えられている。図６は、第１の実施形態におけ
る過熱防止手段の概要図である。第１の実施形態におけ
る過熱防止手段は、帯電器１２と一体的に形成された放
熱部材１８よりなり、この放熱部材１８が帯電器１２の
熱を吸収して放熱する。この過熱防止手段が備えられた
ことにより、電荷付与部材１２＿１の通電により発生し
た熱が現像装置１０に伝達されることが抑制される。従
って、現像装置１０内の現像剤の温度は現像剤のガラス
転移温度まで上昇することはなくなり、溶融した現像剤
同士が溶け合い粗大な現像剤の塊が形成されなくなるの
で良好な現像剤層を安定して形成することができる。

【００４３】次に、第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態における過熱防止手段の概要図
である。第２の実施形態における過熱防止手段は、加圧
部材２３により帯電器２２に押圧された、帯電器２２の
熱を吸収して放熱する放熱部材２４を備えた構成となっ
ており、この過熱防止手段が備えられたことにより、電
荷付与部材２２＿１の通電により発生した熱が現像装置
２０に伝達されることが抑制され、画像記録装置の過熱
が防止される。なお、本実施形態における加圧部材２３
は、本発明にいう加圧手段に相当するものである。

【００４４】次に、第３の実施形態について説明する。
図８は、第３の実施形態における過熱防止手段の概要図
（ａ）およびその一部拡大図（ｂ）である。第３の実施
形態における過熱防止手段は、帯電器３２の温度を検出
する温度センサ３４を備え、温度センサ３４による検出
結果に基づいて帯電器３２の過熱を防止するものであ
る。

【００４５】この現像装置３０は、図３および図４に示
した帯電器１２と同様、電荷付与部材、帯電制御部材を
備えた帯電器３２を有しており、この帯電器３２は２つ
の支持部材３３ａ，３３ｂを介して現像装置３０のハウ
ジング３６に取り付けられている。支持部材３３ａ，３
３ｂは、図８（ａ，ｂ）に示すように、それぞれが現像
剤担持体３１の回転軸方向両端部近傍で帯電器３２をハ
ウジング３６に固定している。支持部材３３ａ，３３ｂ
上には、２条の細帯状の導電体３５ａ，３５ｂと、これ
ら２条の導電体３５ａ，３５ｂの双方に跨らせて接続さ
れた温度センサ３４とが形成されている。

【００４６】導電体３５ａ，３５ｂは、ＡｇＰｔなどの
導電材ペーストを用いてスクリーン印刷などにより支持
部材３３ａ，３３ｂ上にパターン印刷し乾燥して形成さ
れる。温度センサ３４としては、印刷サーミスタが用い
られている。印刷サーミスタは、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎなど
から構成され、スクリーン印刷などでパターン印刷し乾
燥して形成される。なお、温度センサは印刷サーミスタ
のみに限定されるものではなく、また、その形成方法は
スクリーン印刷のみに限定されるものではない。

【００４７】第３の実施形態における現像装置３０をこ
のように構成したことにより、温度センサ３４が検知し
た支持部材３３ａ，３３ｂの温度から推定される帯電器
３２の温度が、現像剤がガラス転移する温度以上に上昇
している場合に画像形成動作を中断するなどの処置をと
ることができ、帯電器３２の過熱を防止することができ
る。

【００４８】この現像装置３０では、温度センサ３４が
支持部材３３ａ，３３ｂ上に直接形成されているため、
支持部材３３ａ，３３ｂと温度センサ３４との接触状態
のばらつきによる温度の測定誤差がほとんどなく、さら
に温度センサ自体を小さく形成することが可能なため温
度センサの熱時定数が小さく応答性もよい。また、小型
の温度センサを直接形成することにより大幅なコストダ
ウンが可能である。

【００４９】次に、第４の実施形態について説明する。
図９は、第４の実施形態における過熱防止手段の概要図
（ａ）およびその一部拡大図（ｂ）である。第４の実施
形態における過熱防止手段は、現像装置４０のハウジン
グ４６上に直接形成された温度センサ４４を備え、温度
センサ４４による検出結果に基づいて帯電器４２の過熱
を防止するものである。

【００５０】この現像装置４０には、図３および図４に
示した帯電器１２と同様、電荷付与部材、帯電制御部材
を備えた帯電器４２を有しており、この帯電器４２は２
つの支持部材４３ａ，４３ｂを介して現像装置４０のハ
ウジング４６に取り付けられている。この実施形態で
は、現像装置４０のハウジング４６上に、２条の細帯状
の導電体４５ａ，４５ｂと、これら２条の導電体４５
ａ，４５ｂの双方に跨らせて接続された温度センサ４４
とが形成されている。

【００５１】導電体４５ａ，４５ｂは、ＡｇＰｔなどの
導電材ペーストを用いてスクリーン印刷などでハウジン
グ４６上にパターン印刷し乾燥して形成される。温度セ
ンサ４４としては、印刷サーミスタが用いられている。
印刷サーミスタは、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎなどから構成さ
れ、スクリーン印刷などでパターン印刷し乾燥して形成
される。なお、温度センサは印刷サーミスタのみに限定
されるものではなく、また、その形成方法もスクリーン
印刷のみに限定されるものではない。

【００５２】第４の実施形態における現像装置４０をこ
のように構成したことにより、温度センサ４４が検知し
た現像装置４０のハウジング４６の温度から推定される
帯電器４２の温度が、現像剤がガラス転移する温度以上
に上昇している場合に画像形成動作を中断するなどの処
置をとることができ、帯電器４２の過熱を防止すること
ができる。

【００５３】また、温度センサ４４が現像装置４０上に
直接形成されているため、現像装置４０と温度センサ４
４との接触状態のばらつきによる温度の測定誤差がほと
んどなく、さらに温度センサ自体を小さく形成すること
が可能なため温度センサの熱時定数が小さく応答性もよ
い。また、小型の温度センサを直接形成することにより
大幅なコストダウンも可能である。

【００５４】次に、第５の実施形態について説明する。
図１０は、第５の実施形態における過熱防止手段の動作
例を示す流れ図である。この実施形態の画像記録装置に
は、第３または第４の実施形態における温度センサ３
４，４４による温度検出結果に基づいて静電潜像形成装
置の動作をオンオフ制御する制御手段（図示せず）が備
えられている。

【００５５】図１０に示すように、この実施形態では、
先ず、温度センサによる検出温度が予め設定された設定
値以下であるか否かの判定が行われ（ステップＳ０
１）、検出温度が設定値以下であればステップＳ０１に
戻り判定が続けられる。一方、検出温度が設定値を越え
ている場合は静電潜像形成動作を中断し（ステップＳ０
２）、ステップＳ０３に移行する。

【００５６】ステップＳ０３では、温度センサによる検
出温度が設定値以下に低下しているか否かの判定が行わ
れ、検出温度が設定値以下に低下していなければステッ
プＳ０３に戻り、判定が続けられる。一方、検出温度が
設定値を越えている場合は静電潜像形成動作を再開し
（ステップＳ０４）、ステップＳ０１に戻る。ここで、
予め設定した設定値とは、この画像記録装置に用いられ
る現像剤のガラス転移温度に基づき定められる。

【００５７】なお、静電潜像形成動作をオンオフすると
同時に現像装置への給電もオンオフされる。このような
オンオフ制御を行うことにより、帯電器が過熱される温
度になる前に静電潜像形成動作が停止され現像装置への
給電も停止されて、帯電器の発熱が停止し、次第に現像
装置の温度は低下し、帯電器の過熱が防止される。やが
て、現像装置の温度が低下し温度センサにより検出され
る温度が設定値以下になった時に、静電潜像形成動作が
再開される。

【００５８】次に、第６の実施形態について説明する。
図１１は、第６の実施形態における過熱防止手段の概要
図である。第６の実施形態における過熱防止手段は、帯
電器５２の温度を検出する温度センサ５４、帯電器５２
の電荷付与部材を冷却する冷却手段、例えばファン５
５、および温度センサ５４による検出結果に基づいて冷
却手段の冷却能力を制御する制御手段（図示せず）を備
えることにより現像装置５０の過熱を防止するものであ
る。

【００５９】この現像装置５０には、図３および図４に
示した帯電器１２と同様、電荷付与部材、帯電制御部材
を備えた帯電器５２を有しており、この帯電器５２は、
現像剤担持体５１の回転軸方向両端部近傍において２つ
の支持部材５３ａ，５３ｂを介して現像装置５０のハウ
ジング５６に取り付けられている。また、支持部材５３
ａ，５３ｂ上には、それぞれ温度センサ５４が形成され
ている。

【００６０】冷却手段は電荷付与部材のみを冷却するも
のに限らず、画像形成装置内部全体を冷却する冷却装置
などと兼用させるようにしてもよい。本実施形態では、
冷却手段の例としてファンを示したが、冷却手段はファ
ンのみに限定されるものではない。このように構成した
ことにより、本実施形態では、温度センサ５４による検
出温度が設定値以上にならないようにファン５５の冷却
能力が制御され、現像装置５０の過熱が防止される。

【００６１】次に、第７および第８の実施形態について
説明する。図１２は、第７および第８の実施形態におけ
る過熱防止手段の動作例を示す流れ図である。第７の実
施形態では、第６の実施形態における温度センサ５４
（図１１参照）による温度検出結果に基づいてファン５
５の駆動を制御することにより現像装置５０の過熱が防
止される。

【００６２】図１２（ａ）に示すように、この実施形態
では、温度センサによる検出温度が予め設定された設定
値以下であるか否かの判定が行われ（ステップＳ１
１）、検出温度が設定値以下である場合はステップＳ１
１に戻り判定が続けられる。一方、検出温度が設定値を
越えている場合はファンを駆動状態とし（ステップＳ１
２）、ステップＳ１１に戻る。なお、本実施形態では、
ファンを駆動状態とするために所定の時間だけファンを
通電状態にしているが、これ以外の方法でファンを駆動
状態としてもよい。

【００６３】ここで、予め設定した設定値とは、この画
像記録装置に用いられる現像剤のガラス転移温度に基づ
き定められる。このような制御を行うことにより、帯電
器が過熱される温度に達する前にファンの駆動が開始さ
れて、帯電器の発熱が抑制され、次第に現像装置の温度
は低下し、帯電器の過熱が防止される。やがて、所定の
時間経過後にファンの駆動は停止される。

【００６４】第８の実施形態では、第６の実施形態にお
ける温度センサ５４（図１１参照）による温度検出結果
に基づいてファン５５の冷却能力が制御されることによ
り現像装置５０の過熱が防止される。図１２（ｂ）に示
すように、この実施形態では、温度センサによる検出温
度が予め設定された設定値以下であるか否かの判定が行
われ（ステップＳ２１）、検出温度が設定値以下である
場合はファンの冷却能力はそのままの状態でステップＳ
２１に戻り判定が続けられる。一方、検出温度が設定値
を越えている場合はファンの冷却能力をアップさせて
（ステップＳ２２）から、ステップＳ２３に移行する。

【００６５】ステップＳ２３では、温度センサによる検
出温度が設定値以下に低下しているか否かの判定が行わ
れ、検出温度が設定値以下に低下していない場合はステ
ップＳ２２に戻り再びファンの冷却能力をアップさせて
からステップＳ２３に移り、判定が繰り返される。一
方、検出温度が設定値以下に低下している場合はステッ
プＳ２４に移行し、ファンの冷却能力をダウンさせてか
ら、ステップＳ２１に戻る。

【００６６】このような制御を行うことにより、帯電器
が過熱される温度に達する前にファンの冷却能力がアッ
プされて、帯電器の発熱が抑制され、現像装置の過熱が
防止される。現像装置の温度が低下して温度センサによ
り検出される温度が設定値以下になると、ファンの冷却
能力はダウンされる。なお、ファンの冷却能力をアップ
ダウンさせるには、例えばファンの回転数を上げ下げす
る方法を採用してもよいが、この方法のみに限定される
ものではなく、ファンの駆動をオンオフすることにより
冷却能力を制御するようにしてもよい。また、冷却手段
はファンのみに限定されるものではない。

【００６７】次に、第９の実施形態について説明する。
図１３は、第９の実施形態における過熱防止手段の概要
図である。第９の実施形態における過熱防止手段は、現
像装置６０のハウジング６６の、現像剤担持体６１の回
転軸の延びる回転軸方向の両端部で帯電器６２を支持す
ることにより構成されている。

【００６８】この現像装置６０は、図３および図４に示
した帯電器１２と同様、電荷付与部材、帯電制御部材を
備えた帯電器６２を有しており、この帯電器６２は、２
つの支持部材６３ａ，６３ｂを介して現像剤担持体６１
の回転軸方向の両端部でハウジング６６に固定されてい
る。この現像装置６０では、２つの支持部材６３ａ，６
３ｂ、帯電器６２、およびハウジング６６により空所６
７が形成されているので、帯電器６２で発生した熱の伝
達経路は、帯電器６２の、現像剤担持体６１の回転軸方
向の両端部から支持部材６３ａ，６３ｂを通ってハウジ
ング６６に至る長い経路となる。そのため、帯電器６２
から現像装置６０への熱伝達が抑制され、現像装置６０
の過熱が防止される。

【００６９】また、この空所６７が形成されていること
により、空所６７内を流れるエアーフローが生じ、現像
装置６０内の層形成部近傍でまれに発生する現像剤のク
ラウドがこのエアーフローによって現像装置６０外に運
び去られるため、現像装置６０が現像剤のクラウドによ
って汚染されることが防止されるという効果も期待でき
る。

【００７０】なお、支持部材６３ａ，６３ｂの現像装置
ハウジング６６と接触する部分の材質としては、熱伝導
率の低い材料を用いることが望ましい。熱伝導率の低い
材料の例としてセラミックやポリイミドなどが挙げられ
る。しかしこれらに限定されるものではない。また、支
持部材６３ａ，６３ｂの帯電器６２と接触する部分の材
質としては、熱導電率が低い材質でかつ帯電器６２の発
熱による高温度に対して安定な材料を用いることが望ま
しく、例えば、上記と同様、セラミックやポリイミドな
どが挙げられる。しかしこれらに限定されるものではな
い。ここで支持部材６３ａ，６３ｂに用いられる材料の
熱伝導率は、１００Ｗ／（ｍ^* Ｋ）以下であることが好
ましい。

【００７１】このように構成することにより帯電器６２
からの熱が支持部材６３ａ，６３ｂを介して現像装置６
０に伝達されるのを効果的に防止することができる。次
に、第１０の実施形態について説明する。図１４は、第
１０の実施形態における過熱防止手段およびその変形例
を示す一部拡大図である。

【００７２】図１４（ａ）に示すように、絶縁性基板７
２＿４、電荷付与部材７２＿１、絶縁層７２＿３、およ
び帯電制御部材７２＿２からなる帯電器７２が、支持部
材７３ａ，７３ｂによって現像装置７０のハウジング７
６に支持されており、過熱防止手段は、帯電器７２を支
持する支持部材７３ａ，７３ｂが、帯電器７２の絶縁性
基板７２＿４の、現像剤担持体の回転軸方向に延びる稜
線７２＿４ａ，７２＿４ｂで帯電器７２の絶縁性基板７
２＿４に線接触するくさび状の先端形状を有するものと
して構成されている。

【００７３】この実施形態は、上記のように構成されて
いるので、帯電器７２を支持する支持部材７３ａ，７３
ｂの帯電器７２と接触する部分の面積を極めて小さくす
ることができ、電荷付与部材７２＿１から発生した熱が
現像装置７０に伝達されることが抑制され、現像装置の
過熱を防止することができる。なお。この実施形態で
は、支持部材７３ａ，７３ｂの先端形状をくさび状とし
ているが、支持部材７３ａ，７３ｂの先端形状はくさび
状に限られるものではなく、帯電器７２との接触面積を
小さくすることができる形状であればどのような形状で
もよい。

【００７４】図１４（ｂ）および図１４（ｃ）は、第１
０の実施形態の変形例を示す図である。図１４（ｂ）に
示す現像装置７０’では、帯電器７２は現像装置７０’
のハウジング７６に取り付けられた支持部材７３ｃ，７
３ｄにより帯電器７２の下方から支持されており、図１
４（ｃ）に示す現像装置７０”では、帯電器７２は現像
装置７０”のハウジング７６に取り付けられた支持部材
７３ｃ，７３ｄ，７３ｅ，７３ｆにより帯電器７２の上
下双方から支持されている。

【００７５】次に、第１１の実施形態について説明す
る。図１５は、第１１の実施形態における過熱防止手段
の概要を示す一部拡大図である。本発明の画像記録装置
に用いられる帯電器８２は自らの発熱により熱膨張する
ことがあり、特に現像剤担持体の回転軸方向Ａへの熱膨
張による変形量が大きく、帯電器８２を帯電器８２のＡ
方向両端部で固定支持してしまうと、連続して画像形成
動作が行われた時などに帯電器８２の熱膨張による変形
量が大きくなり、支持部材または帯電器の各部材うちの
いずれか剛性の低い部材が破損してしまう危険性があ
る。

【００７６】そこで、図１５に示すように、本実施形態
では、支持部材８３が、帯電器８２の、現像剤担持体の
回転軸方向Ａの両端部において、弾性部材８４ａ，８４
ｂを介して帯電器８２を支持するように構成されてい
る。従って、帯電器８２がＡ方向に熱膨張しても、弾性
部材８４ａ，８４ｂによりその変形量を吸収することが
可能であり、帯電器または支持部材の破損を防止するこ
とができる。

【００７７】また、帯電器８２は、回転軸方向Ａと交わ
るＢ方向にも熱膨張するのでその方向への熱膨張を考慮
してＢ方向にも若干の間隙を設けてある。このようにす
ることにより、帯電器８２に、支持部材８３に対して３
次元方向への移動の自由度を持たせることができる。な
お、帯電器８２の位置決めを行うために、帯電器８２
の、現像剤担持体に向かう厚さ方向Ｃには、ばねなどの
押圧部材８５が設けられている。支持部材８３に、帯電
器８２をＣ方向に押圧する押圧部材８５を設けることに
より、帯電器８２の位置決めを確実に行うことができ
る。

【００７８】次に、第１２の実施形態について説明す
る。図１６は、第１２の実施形態における過熱防止手段
の概要図（ａ）およびその一部拡大図（ｂ，ｃ）であ
る。第１２の実施形態における過熱防止手段は、現像装
置９０のハウジング９６の、現像剤担持体９１の回転軸
方向の両端部で帯電器９２を支持する支持部材９３全体
あるいは一部分の材質として、熱伝導率の低い材質を用
いることにより構成されている。

【００７９】すなわち、図１６（ｂ）に示すように、こ
の例では、支持部材９３全体の材質として熱伝導率の低
い材質が用いられている。こうすることにより、帯電器
９２からの熱が支持部材９３を介して現像装置９０に伝
達されることが抑制され、現像装置９０の過熱を防止す
ることができる。熱伝導率の低い材質としては、熱伝導
率が１００Ｗ／（ｍ^* Ｋ）以下であることが好ましい。

【００８０】また、図１６（ｃ）に示すように、支持部
材９３の一部分９３ａの材質として熱伝導率の低い材質
を用い、他の部分９３ｂを通常の材料を用いることとし
てもよい。なお、この現像装置９０では、帯電器９２
は、２つの支持部材９３，９３を介して現像剤担持体９
１の回転軸方向の両端部でハウジング９６に固定されて
おり、２つの支持部材９３，９３、帯電器９２、および
ハウジング９６により空所９７が形成されている。従っ
て、帯電器９２で発生した熱の伝達経路は、支持部材９
３，９３を通ってハウジング９６に至る長い経路となる
ので、現像装置９０の過熱を効果的に防止することがで
きる。

【００８１】以上説明した各実施形態の画像形成装置を
用いて印字テストを行ったところ、現像装置内の現像剤
の温度が現像剤のガラス転移温度まで上昇することがな
く、溶融した現像剤同士が溶け合って粗大な現像剤の塊
が形成されることがなかった。すなわち、従来は、溶融
し粗大化した現像剤が層形成部材と現像剤担持体との間
に滞留しその箇所での現像剤の層形成が阻害されて、画
像にいわゆる白ぬけが発生することがあったが、上記各
実施形態の画像記録装置においては、白ぬけの発生は確
認されなかった。

【００８２】次に、上記各実施形態の画像記録装置にお
ける現像装置のトナー帯電性能を確認するために、下記
の条件にて長時間のプリントテストを行った結果につい
て説明する。像担持体：負帯電有機感光体プロセススピード：２００ｍｍ／ｓｅｃ電荷付与部材：セラミック基板表面に、無機材料に導電体を分散させて半導電性にしたものを厚さ１００μｍに印刷して形成したもの。体積抵抗率は１０⁸ Ω・ｃｍ絶縁層：電荷付与部材の表面に無機材料を厚さ２０μｍ、幅１００μｍの構成で複数印刷したもの。体積抵抗率は１０¹⁴Ω・ｃｍ帯電制御部材：絶縁層の上に、無機材料に導電体を分散させて半導電性としたものを厚さ１０μｍに印刷して形成したもの。体積抵抗率は１０⁵ Ω・ｃｍ短絡防止部材：耐熱性の低い樹脂と導電性粉とを希釈剤にて混合し帯電制御部材の端部と帯電制御部材の給電部の間に印刷して形成したもの。現像剤担持体：アルミニウムパイプに１度研磨処理を行い直径２０ｍｍとしたもの。撹拌供給部材：半導電性スポンジ材料からなる直径１０ｍｍのロール。層形成部材：厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ３０３ステンレスの板バネに、１ｍｍ厚の導電性粉を含んだ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・ｃｍ、ゴム硬度は５０度潜像電位：−１００Ｖ背景部電位：−３５０Ｖ従来の画像記録装置では、２００枚程度のプリントテス
トで白ぬけが発生することが多かったが、本発明の各実
施形態の画像記録装置を用いて上記条件で５００００枚
のプリントテストを行った結果、従来問題であった白ぬ
けが発生しないことが確認された。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像記録
装置によれば、絶縁性基板、電荷付与部材、帯電制御部
材を備えた帯電器を有する画像記録装置に、電荷付与部
材の通電による過熱を防止する過熱防止手段を備えたこ
とにより、従来問題であった白ぬけの発生が防止され、
長期間にわたって良好な画質が得られる画像記録装置を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像記録装置全体の概略構
成図である。

【図２】第１の実施形態における現像装置の概略構成図
である。

【図３】図２に示した現像装置における帯電器の概略構
成図である。

【図４】図３に示した帯電器の平面図（ａ）および断面
図（ｂ）である。

【図５】図２に示した現像装置１０の斜視図である。

【図６】第１の実施形態における過熱防止手段の概要図
である。

【図７】第２の実施形態における過熱防止手段の概要図
である。

【図８】第３の実施形態における過熱防止手段の概要図
（ａ）およびその一部拡大図（ｂ）である。

【図９】第４の実施形態における過熱防止手段の概要図
（ａ）およびその一部拡大図（ｂ）である。

【図１０】第５の実施形態における過熱防止手段の動作
例を示す流れ図である。

【図１１】第６の実施形態における過熱防止手段の概要
図である。

【図１２】第７および第８の実施形態における過熱防止
手段の動作例を示す流れ図である。

【図１３】第９の実施形態における過熱防止手段の概要
図である。

【図１４】第１０の実施形態における過熱防止手段およ
びその変形例を示す一部拡大図である。

【図１５】第１１の実施形態における過熱防止手段の概
要を示す一部拡大図である。

【図１６】第１２の実施形態における過熱防止手段の概
要図（ａ）およびその一部拡大図（ｂ，ｃ）である。

【図１７】従来の現像装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【図１８】従来の現像装置の他の例を示す概略構成図で
ある。

【図１９】図１７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２０】図１８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２１】従来の現像装置の放電領域に発生する電子お
よびプラスイオンの電荷密度を示す図である。

【符号の説明】

１像担持体２一次帯電器３静電潜像形成装置４用紙トレイ５転写用帯電器６定着器７クリーナ１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，７０’，
７０”，８０，９０現像装置１１，６１，９１現像剤担持体１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２，９
２帯電器１２＿１，２２＿１，７２＿１電荷付与部材１２＿１ａ給電電極１２＿２，７２＿２帯電制御部材１２＿３，７２＿３絶縁層１２＿４，７２＿４絶縁性基板１３層形成部材１４トナー供給部材１５トナー撹拌部材１６，３６，４６，５６，７６，９６ハウジング１７＿１トナー帯電用電源１７＿２帯電制御用電源１７＿３現像用電源１８放熱部材２３加圧部材２４放熱部材３３ａ，３３ｂ，４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂ，６
３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３
ｅ，７３ｆ，８３，９３支持部材３４，４４，５４温度センサ３５ａ，３５ｂ，４５ａ，４５ｂ導電体５５ファン６７，９７空所８４弾性部材８５押圧部材９３ａ，９３ｂ部分１００画像記録装置２００，２１０現像装置２０１ハウジング２０２，２１２トナー担持体２０３，２１３層形成部材２０４撹拌供給部材２０５帯電電極２０６バイアス電源２０７，２１７トナー帯電用電源３０１，３０１ａ，３０１ｂトナー３０２マイナスイオン３０３プラスイオン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に静電潜像を担持して所定の方向に
回転する像担持体、前記像担持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手
段、および所定の現像領域において前記像担持体に近接
もしくは接触するように配設され現像剤を担持して所定
の方向に回転する現像剤担持体と、所定の帯電領域にお
いて該現像剤担持体に近接して配置された帯電器とを有
し、前記現像剤担持体上の、前記帯電器により電荷を付
与された現像剤を、前記像担持体に選択的に転移させる
ことにより、該像担持体上の静電潜像を可視化する現像
装置を備えた画像記録装置において、前記帯電器が、前記現像剤担持体に近接して配置された
絶縁性基板、該絶縁性基板の前記現像剤担持体に対向す
る面に形成された、所定の電荷付与バイアス電圧が印加
される抵抗体からなる電荷付与部材、該電荷付与部材の
前記現像剤担持体に対向する表面側に、該電荷付与部材
とは非接触に配置された、所定の帯電制御バイアス電圧
が印加される帯電制御部材を備えたものであり、この画像記録装置が、前記電荷付与部材の通電による過
熱を防止する過熱防止手段を備えたことを特徴とする画
像記録装置。
【請求項２】前記過熱防止手段が、前記帯電器と一体
的に形成された、該帯電器の熱を吸収して放熱する放熱
部材を備えたものであることを特徴とする請求項１記載
の画像記録装置。
【請求項３】前記過熱防止手段が、所定の加圧手段に
より前記帯電器に押圧され、該帯電器の熱を吸収して放
熱する放熱部材を備えたものであることを特徴とする請
求項１記載の画像記録装置。
【請求項４】前記過熱防止手段が、前記帯電器の温度
を検出する温度センサを備え、該温度センサによる検出
結果に基づいて該帯電器の過熱を防止するものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項５】前記過熱防止手段が、前記温度センサに
よる検出結果に基づいて前記静電潜像形成手段の動作を
オンオフする制御手段を備えたことを特徴とする請求項
４記載の画像記録装置。
【請求項６】前記過熱防止手段が、前記電荷付与部材
を冷却する冷却手段を備え、前記温度センサによる検出
結果に基づいて前記冷却手段の冷却能力を制御する制御
手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の画像記録
装置。
【請求項７】前記過熱防止手段が、前記現像装置の、
前記現像剤担持体の回転軸の延びる回転軸方向の両端部
で前記帯電器を支持する支持部材を備えたことを特徴と
する請求項１記載の画像記録装置。
【請求項８】前記支持部材が、前記回転軸方向に延び
る稜線で前記帯電器に線接触するくさび状の先端形状を
有するものであることを特徴とする請求項７記載の画像
記録装置。
【請求項９】前記支持部材が、弾性部材を介して前記
帯電器を支持するものであることを特徴とする請求項７
記載の画像記録装置。