JPH1138726A

JPH1138726A - 帯電装置、現像装置、転写装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH1138726A
Application number: JP19147197A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Noda; 明彦野田; Jun Abe; 純安部; Shota Oba; 正太大場
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した帯電性能を有する小型で低コストの
帯電装置、およびその帯電装置を適用した現像装置、転
写装置、およびこれらを用いた画像形成装置を提供する
ことを目的とする。【解決手段】矢印方向に移動する被帯電体１７に対向
して配置され被帯電体１７に付与する電荷を発生する電
荷付与部材１３、電荷付与部材１３に電源１５からの電
圧を供給する給電部材１２、被帯電体１７と電荷付与部
材１３との間に配置され、被帯電体１７と電荷付与部材
１３との間の電界内の放電の電離領域を電荷付与部材１
３との間に制御する帯電制御部材１４、電荷付与部材１
３に帯電用の電位を付与する電源１５、帯電制御部材１
４に制御用の電位を付与する電源１６、被帯電体１７に
現像用の電位を付与する電源１９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、複写機やプリンタ
などの電子写真方式の画像形成装置、およびその画像形
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】従来、複写機やプリンタなどの電子写真
方式の画像形成装置には、例えば、像担持体の感光体層
を一様に帯電するための一次帯電装置として、また、現
像部におけるトナー帯電装置として、また、像担持体上
のトナー像を被転写体に転写するための転写用帯電装置
として、コロトロンやスコロトロンなどのコロナ放電を
利用した帯電装置が広く用いられている。

【０００３】図１７は、従来のコロトロン方式の放電器
を画像形成装置の一次帯電装置として用いた場合の概略
構成図である。図１７には、像担持体１に対向して配置
されたコロトロン方式の一次帯電装置２と、その電源３
とが示されている。一次帯電装置２は、直径数十μｍ以
下の放電ワイヤー２ａと導電性のシールド２ｂとからな
る簡単な構造を有しており、コロナ放電により発生した
電荷を像担持体１に付与することにより像担持体１の表
面を一様に帯電させるができる。しかし、コロトロン方
式の帯電装置は、放電ワイヤー２ａとシールド２ｂの間
隔をある程度の大きさとしておく必要があり、小型化に
は適しておらず、また、３ｋＶ〜５ｋＶの高電圧電源を
必要とするため高コスト化を招きやすい。

【０００４】特開昭６０−８３９７２号公報には放電電
極として突起電極を用いた放電器によるトナー帯電装置
が開示されているが、放電電極に突起を形成しているた
めに放電電極と接地電極との間にある程度のスペースを
必要とすることと、接地電極を放電電極を近付け過ぎる
と火花放電を起こしてしまうので小型化を図る上で限界
がある。

【０００５】コロナ放電を利用した帯電方式とは異なる
帯電方式として、特開昭５０−８４３号公報、特公昭５
０−１３６６１号公報、特開昭６４−７３３６７号公報
などに開示されているように、電圧を印加した抵抗体の
ロールを感光体に接触させるバイアスチャージロール方
式や、特開昭５８−１５０９７５号公報、特開平４−５
１２６６号公報、４−２４９２７０号公報などに開示さ
れているように、導電性を有するフィルムに電圧を印加
して被帯電体に接触させて被帯電体を帯電させるフィル
ム帯電方式などがある。これらの、接触帯電方式の帯電
装置は、帯電装置を小型化するには有効であるが、この
ような帯電方式を像担持体の帯電に用いた場合は、像担
持体表面の感光体層上に残留したトナー含有物や紙粉な
どにより、また感光体層の磨耗により帯電特性が変化し
たり不均一になったりするという問題がある。

【０００６】上記の方式以外に、特開昭５４−１７０３
０号公報、特開昭６２−２９１６７８号公報、特開昭６
４−６２６７５号公報などには、電圧を印加した部材を
トナー担持体上に形成されたトナー層に接触させてトナ
ー層を帯電させる接触帯電方式のトナー帯電装置が開示
されている。図１８は、接触帯電方式による２つの代表
的なトナー帯電装置の概要図である。

【０００７】図１８（ａ）には、矢印方向に回転する像
担持体１に対向する位置に配置されたトナー担持体４
と、トナー担持体４にトナーを供給するトナー供給部材
５と、トナー供給部材５によりトナー担持体４に供給さ
れたトナーを所定層厚のトナー層に形成するトナー層形
成部材６と、トナー層形成部材６によって形成されたト
ナー層に接触してこれを帯電させる接触帯電部材７と、
接触帯電部材７に電圧を印加する電源３ｂと、トナー担
持体４に現像バイアス電圧を印加する電源３ａとを備え
た現像装置が示されている。トナー層形成部材６によっ
て層形成されたトナー層は接触帯電部材７に接触して帯
電される。帯電したトナーは現像バイアス電圧により像
担持体１上の静電潜像を現像し像担持体１上にトナー像
が形成される。

【０００８】また、図１８（ｂ）には、図１８（ａ）に
示した現像装置と異なり、トナー層形成部材と接触帯電
部材の双方の機能を有するトナー層形成部材兼接触帯電
部材６’が備えられた現像装置が示されている。これら
図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示した接触帯電方式
のトナー帯電装置を用いて１成分トナーを帯電する際に
は、接触帯電部材への印加電圧を上げることにより接触
帯電部材から放電を発生させてトナーを帯電することが
できる。しかし、こうして放電による帯電を行うとトナ
ーすべてを所望の極性に帯電することができず、いわゆ
る逆極性トナーも同時に発生するという問題があること
を本発明者らは見いだした。この問題を確認するため
に、文献「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）出版部、竹内学、
３０３ページ）に記載されている、トナー粒子個々の極
性と帯電量を分布として計測する方法に基づき、接触帯
電方式のトナー帯電装置における逆極性トナーの発生量
を測定したところ２０ｗｔ％もの逆極性トナーが発生す
ることが確認された。なお、ここで逆極性とは、トナー
をマイナスに帯電したい場合はプラス電荷をさし、その
逆の場合はマイナス電荷をさす。以下の説明では、特に
断らない限り、プラス電荷を有するトナーを逆極性トナ
ーとして扱う。

【０００９】接触帯電方式のトナー帯電装置を用いる現
像装置において逆極性トナーが発生すると、逆極性トナ
ーが接触帯電部材に付着して帯電不良あるいは帯電不能
に陥ることがある。放電を利用しない小型のトナー帯電
装置として、トナー層規制部材をトナー層に圧接させて
摩擦によりトナーを帯電させる方式のトナー帯電装置も
よく知られている。トナー層規制部材として剛体を用い
た場合にはトナーとトナー層規制部材との接触確率が小
さく、すべてのトナーを確実に帯電させることはできな
い。そこで、弾性部材からなるブレード型のトナー層形
成部材をトナー担持体に接触させてトナー担持体上に薄
層のトナー層を形成するとともにトナー層形成部材によ
りトナーを摩擦帯電してトナーに電荷を付与する方式の
トナー帯電装置が用いられている。

【００１０】このブレード方式のトナー帯電装置は、図
１８（ｂ）に示した現像装置におけるトナー層形成部材
兼接触帯電部材６’に電源を接続しない場合と同等であ
る。しかし、このブレード方式のトナー帯電装置もすべ
てのトナーを十分に帯電することが難しい上に逆極性ト
ナーを発生しやすく、逆極性トナーにより画像に地かぶ
りが発生するという欠点を有している。すなわち、ブレ
ードによる摩擦帯電においてはトナーとブレードとの接
触確率が低く、特に微小粒径のトナーは摩擦帯電されず
に層形成領域を通過してしまうため帯電されないトナー
の生じる確率が高い。そこで、摩擦帯電を促進するため
にトナー層規制部材のトナーへの加圧力を増加すること
が考えられるが、加圧力の増加により摩擦熱も増加して
トナーのバインダー樹脂成分が溶け、それがブレードに
詰まり画像に白筋を発生させるという問題がある。この
ように、トナー層形成部材を用いた摩擦によるトナー帯
電方法では信頼性を確保しつつ逆極性トナーの発生を減
少させることは極めて難しい。

【００１１】コロトロン方式のトナー帯電装置や特開昭
６０−８３９７２号公報に開示されているトナー帯電装
置のように、導電体のコロトロンワイヤーや突起電極に
より不均一電界を形成して単極性の電荷を、被帯電体を
載せた電極に付与するタイプの帯電装置では、放電電極
から発生した電荷が被帯電体を載せた電極以外にも向か
うのを防止するため、および放電を安定化させるために
導電性のシールド部材で放電電極を遮蔽する必要がある
ので、帯電装置を小型化するのは難かしい。また、この
シールド部材が放電部に近過ぎて電離領域に入ると火花
放電が発生してしまうので放電部とシールド部材との間
には一定の間隔を開けなければならず一層小型化を困難
にしている。

【００１２】このほかに、従来、抵抗体を用いる帯電方
式が知られている。この方式は、抵抗体に被帯電体を載
せた電極を近付け、電極に向かう電界によって放電を発
生させて被帯電体に電荷を付与するものであり、放電電
界を形成するために抵抗体と、被帯電体を載せた電極と
の間に極めて微小な間隙が保持されなければならない
が、抵抗体と被帯電体とが接触してしまうことがあり、
また、放電電極側への異物の付着により帯電特性が乱さ
れてしまうという問題がある。抵抗体と被帯電体とが接
触しないまでも長期間にわたって一定の微小な間隙を保
持し続けることは難しい。

【００１３】また、上記の帯電方式のほかにも、電圧が
印加された抵抗体の電極をトナー層に接触させて放電さ
せることによりトナーを帯電する方式の帯電装置も知ら
れているが、この方式の帯電装置においては、電極と現
像ロールとの間、もしくは電極とトナーを担持している
部材との間の双方で放電を発生させており、双方で発生
する放電の中に存在しているトナーに、放電で発生した
イオンおよび電子からなる電荷担体が付与されてトナー
が帯電される。しかし、双方の放電領域において、放電
に伴う電離により電子なだれ現象が起きてプラス極性の
電荷担体（プラスイオン）と、マイナス極性の電荷担体
（電子またはマイナスイオン）という互いに相反する極
性の電荷担体が発生している。しかも、その双方の放電
領域内にトナーが存在しているため、プラス極性の電荷
担体とマイナス極性の電荷担体の両方がトナーに付与さ
れてしまう。その結果、例えば、トナーをマイナスの極
性に帯電したい場合にプラスの極性に帯電されたトナー
も同時に発生してしまう。これが逆極性トナー発生のメ
カニズムであると考えられる。

【００１４】文献「放電現象」（東京電機大学出版、本
多侃士著、６４ページ）の記載に基づいて、平行する２
つの電極間に発生する電子とプラスイオンの相対密度を
計算すると、次のような計算結果が得られる。なお、計
算条件は、電極間ギャップ：１００μｍ、プラスイオン
移動度：１．３２（ｃｍ／ｓ）／（Ｖ／ｃｍ）、電子移
動度：２．１１×１０³ （ｃｍ／ｓ）／（Ｖ／ｃｍ）、
電離係数：１１４７回／ｃｍである。

【００１５】図１９は、平行電極間の電子とプラスイオ
ンの相対電荷密度を示すグラフおよびその一部拡大図で
ある。図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように、
プラスイオンは陽極近傍にも存在しており、トナーの大
きさ７μｍ〜１０μｍに相当する範囲でプラスイオンの
電荷密度は電子の電荷密度の数千倍あることがわかる。

【００１６】図２０は、トナー帯電装置における電荷付
与部材とトナー担持体の間の電荷担体の分布状態を示す
模式図である。図２０（ａ）には、トナー８を担持する
トナー担持体４（現像ロール）と円筒状の接触帯電部材
７との間の電界内に、マイナス極性の電荷担体、すなわ
ち電子およびマイナスイオン９ａ、およびプラス極性の
電荷担体、すなわちプラスイオン９ｂが同時に発生する
ことにより、所望のマイナス極性に帯電したトナー８ａ
のほかに、プラス極性に帯電された、いわゆる逆極性ト
ナー８ｂも生じている。

【００１７】図２０（ｂ）には、図２０（ａ）における
円筒状の接触帯電部材７の代わりにトナー層形成部材の
機能を兼ねたブレード型の接触帯電部材６’を備えたト
ナー帯電装置においても、図２０（ａ）におけると同様
に、マイナス極性に帯電したトナー８ａのほかに逆極性
トナー８ｂも生じている様子が示されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このような逆極性トナ
ーの発生を防止するために、図２１に示すように、電荷
付与部材と被帯電体との間に帯電制御部材を配置した帯
電装置が考えられる。図２１は、電荷付与部材と被帯電
体との間に帯電制御部材を配置した帯電装置の概略構成
図である。

【００１９】図２１には、この帯電装置１１０が画像形
成装置における現像装置のトナー帯電用として用いられ
る場合の構成が示されている。この帯電装置１１０は、
相対的に矢印方向に移動する被帯電体１１７に対向して
配置され、被帯電体１１７に付与する電荷を発生する電
荷付与部材１１３と、電荷付与部材１１３に外部の電源
からの電圧を供給する給電部材１１２と、被帯電体１１
７と電荷付与部材１１３との間に配置され、電荷付与部
材１１３の電位と被帯電体１１７の電位との中間の電位
が付与されることにより被帯電体１１７と電荷付与部材
１１３との間の電界内の放電の電離領域を電荷付与部材
１１３との間に制御する帯電制御部材１１４とを備えて
いる。さらにこの帯電装置１１０には、給電部材１１２
を介して電荷付与部材１１３に帯電用の電位を付与する
電源１１５と、帯電制御部材１１４に制御用の電位を付
与する電源１１６と、被帯電体１１７に現像用の電位を
付与する電源１１９とが備えられている。

【００２０】この帯電装置１１０においては、火花放電
を発生させずに持続的な放電を生じさせるために、電荷
付与部材１１３または帯電制御部材１１４のいずれか一
方を体積抵抗率１０⁵ Ω・ｃｍ〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度の
半導電性とする必要があるが、高電圧側である電荷付与
部材を半導電性とする方が被帯電体１１７への火花放電
が起こりにくい。

【００２１】この帯電装置１１０では、図２１に示すよ
うに、電荷付与部材１１３に電源１１５からの電圧を供
給する給電部材１１２は、被帯電体１１７の相対的な移
動方向に関し帯電制御部材１１４と重なる位置において
電荷付与部材１１３の被帯電体１１７と対向する表面１
１３ａに対する裏面１１３ｂ全面に接して配置されてい
るが、電荷付与部材１１３の厚さにムラがあると抵抗に
もムラが生じ電荷付与部材１１３から発生する放電にも
ムラができる。また、この帯電装置１１０においては、
電離を起こしやすくするために帯電制御部材１１４を電
荷付与部材１１３に接近させて配置しているので、電荷
付与部材１１３の部分的な欠陥により火花放電などが生
じやすく、その場合には、給電部材１１２と帯電制御部
材１１４の間に導電路が生じ、連続的な火花放電が発生
して全体からの放電が不可能になる。従って、帯電制御
部材１１４の厚さが厚い方が放電は安定する。しかし、
半導電性物質の厚さを厚くしていくと材料コストが高く
なるので、帯電性能の安定化と低コスト化とを両立させ
ることは難しい。

【００２２】本発明は、上記の事情に鑑み、安定した帯
電性能を有する小型で低コストの帯電装置、およびその
帯電装置を適用した現像装置、転写装置、およびこれら
を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２３】

【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、相対的に移動する被帯電体に対向し
て配置され、被帯電体に付与する電荷を発生する電荷付
与部材と、上記被帯電体と上記電荷付与部材との間に配
置され、被帯電体と電荷付与部材との間の電界内の放電
の電離領域を電荷付与部材との間に制御する帯電制御部
材と、上記被帯電体の相対的な移動方向に関し上記帯電
制御部材に重なる位置とは異なる位置において上記電荷
付与部材に接し電荷付与部材に電位を付与する給電部材
とを備えたことを特徴とする。

【００２４】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、上記トナー担
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、および上記トナー担持体の、上
記トナー層形成部材により形成されたトナー層を担持し
て相対的に移動する部分に対向して配置され、トナー層
に付与する電荷を発生する電荷付与部材と、上記トナー
層と上記電荷付与部材との間に配置され、トナー層と電
荷付与部材との間の電界内の放電の電離領域を電荷付与
部材との間に制御する帯電制御部材と、上記トナー担持
体の相対的な移動方向に関し上記帯電制御部材に重なる
位置とは異なる位置において上記電荷付与部材に接し電
荷付与部材に電位を付与する給電部材とを有する帯電器
を備えたことを特徴とする。

【００２５】また、上記の目的を達成する本発明の転写
装置は、所定のトナー像保持体上に保持されたトナー像
を、所定の転写位置においてトナー像保持体に近接ない
し接触して移動する被転写体上に転写する転写装置にお
いて、上記被転写体の、上記トナー像保持体側を向いた
表面に対する裏面側において被転写体に近接して配置さ
れ、被転写体に付与する電荷を発生する電荷付与部材
と、上記被転写体と上記電荷付与部材との間に配置さ
れ、被転写体と電荷付与部材との間の電界内の放電の電
離領域を電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、上記被転写体の相対的な移動方向に関し上記帯電制
御部材と重なる位置とは異なる位置において上記電荷付
与部材に接し電荷付与部材に電位を付与する給電部材と
を有する帯電器を備えたことを特徴とする。

【００２６】また、上記の目的を達成する本発明の第１
の画像形成装置は、所定の方向に移動しながら帯電され
露光を受けることにより静電潜像が形成される像担持体
に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を
得、トナー像を、像担持体からなるトナー像保持体から
直接に、あるいは、像担持体上に形成されたトナー像が
一旦転写される中間転写体からなるトナー像保持体を経
由して、所定の記録媒体上に転写し、記録媒体上のトナ
ー像を記録媒体上に定着することにより、記録媒体上に
定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置にお
いて、上記像担持体に対向して配置され、像担持体に付
与する電荷を発生する電荷付与部材と、上記像担持体と
上記電荷付与部材との間に配置され、像担持体と電荷付
与部材との間の電界内の放電の電離領域を電荷付与部材
との間に制御する帯電制御部材と、上記像担持体の移動
方向に関し上記帯電制御部材に重なる位置とは異なる位
置において上記電荷付与部材に接し電荷付与部材に電位
を付与する給電部材とを有する帯電装置を備えたことを
特徴とする。

【００２７】また、上記の目的を達成する本発明の第２
の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体に形
成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を得、ト
ナー像を、像担持体からなるトナー像保持体から直接
に、あるいは、像担持体上に形成されたトナー像が一旦
転写される中間転写体からなるトナー像保持体を経由し
て、所定の記録媒体上に転写し、記録媒体上のトナー像
を記録媒体上に定着することにより、記録媒体上に定着
トナー像からなる画像を形成する画像形成装置におい
て、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
と、上記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と、上記トナー
層形成部材により形成されたトナー層を担持して相対的
に移動するトナー担持体に対向して配置され、トナー層
に付与する電荷を発生する電荷付与部材、上記トナー層
と上記電荷付与部材との間に配置され、該トナー層と該
電荷付与部材との間の電界内の放電の電離領域を該電荷
付与部材との間に制御する帯電制御部材、および上記ト
ナー担持体の相対的な移動方向に関し上記帯電制御部材
に重なる位置とは異なる位置において上記電荷付与部材
に接し該電荷付与部材に電位を付与する給電部材とを有
する帯電器を具備する現像装置を備えたことを特徴とす
る。

【００２８】また、上記の目的を達成する本発明の第３
の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体に形
成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を得、該
トナー像を、該像担持体から直接に、あるいは、該像担
持体上に形成されたトナー像が一旦転写される中間転写
体を経由して、所定の記録媒体上に転写し、該記録媒体
上のトナー像を該記録媒体上に定着することにより、該
記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像
形成装置において、上記像担持体もしくは上記中間転写
体からなるトナー像保持体上に保持されたトナー像を、
所定の転写位置において該トナー像保持体に近接ないし
接触して移動する上記中間転写体もしくは上記記録媒体
からなる被転写体上に転写する転写装置を備え、該転写
装置が、上記被転写体の、上記トナー像保持体側を向い
た表面に対する裏面側において該被転写体に近接して配
置され、該被転写体に付与する電荷を発生する電荷付与
部材と、上記被転写体と上記電荷付与部材との間に配置
され、該被転写体と該電荷付与部材との間の電界内の放
電の電離領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制
御部材と、上記被転写体の相対的な移動方向に関し上記
帯電制御部材と重なる位置とは異なる位置において上記
電荷付与部材に接し該電荷付与部材に電位を付与する給
電部材とを有する帯電器を具備するものであることを特
徴とする。

【００２９】

【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、本発明の帯電装置の第１の実施形態
の概略構成図である。図１には、この帯電装置１０を電
子写真方式の画像形成装置における現像装置のトナー帯
電用として用いた場合の概略構成図が示されている。こ
の帯電装置１０は、相対的に矢印方向に移動する被帯電
体１７とその基板１８に対向して配置され、被帯電体１
７に付与する電荷を発生する電荷付与部材１３と、電荷
付与部材１３に電源１５からの電圧を供給する給電部材
１２と、被帯電体１７と電荷付与部材１３との間に配置
され、電荷付与部材１３の電位と被帯電体１７の電位と
の中間の電位が付与されることにより被帯電体１７と電
荷付与部材１３との間の電界内の放電の電離領域を電荷
付与部材１３との間に制御する帯電制御部材１４とを備
えている。さらにこの帯電装置１０には、電荷付与部材
１３に帯電用の電位を付与する電源１５と、帯電制御部
材１４に制御用の電位を付与する電源１６と、被帯電体
１７に現像用の電位を付与する電源１９とが備えられて
いる。

【００３０】電荷付与部材１３は導電性粉を分散させた
ＳｉゴムやＥＰＤＭゴムからなる体積抵抗率１０⁵ Ω・
ｃｍ〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度、望ましくは１０⁶ Ω・ｃｍ
〜１０⁸ Ω・ｃｍ程度の半導電性の低抵抗体を用いるこ
とができる。このような体積抵抗率の電荷付与部材１３
を用いることにより安定した放電を持続させることがで
きる。

【００３１】この帯電装置１０では、図１に示すよう
に、電荷付与部材１３に電源１５からの電圧を供給する
給電部材１２は、被帯電体１７の相対的な移動方向に関
し帯電制御部材１４と重なる位置とは異なる位置におい
て電荷付与部材１３に接して配置されている。このよう
な位置に給電部材１２を配置することによって、電荷付
与部材１３の厚さを薄くしても、電荷付与部材１３の全
面による抵抗で放電を持続させることができるので、電
荷付与部材１３を薄膜化することができるとともに、電
荷付与部材１３に厚さ方向のムラがあっても電荷付与部
材１３の給電部と放電部の抵抗に影響を与えることがな
く、また、電荷付与部材１３の裏面１３ｂ側には導電性
の部材は存在しないので火花放電が起こりにくい。従っ
て、帯電性能の安定化と低コスト化とを両立させること
ができる。

【００３２】図２は、本実施形態における帯電付与部材
の一態様を示す平面図およびそのＡ−Ａ断面図である。
図２（ａ）および図２（ｂ）には、帯電制御部材１４と
給電部材１２が、被帯電体１７の相対的な移動方向に関
し互いに一定の間隔ｘを保ちながら移動方向に交わる交
差方向に延在する形状を有していることが示されてい
る。

【００３３】電荷付与部材１３をほぼ均質な材料を用い
て形成すれば、図２（ａ）に示すように、給電部Ｓと放
電部Ｄの抵抗はほぼ給電部Ｓと放電部Ｄとの距離によっ
て決定される。従って、給電部Ｓと放電部Ｄとの距離ｘ
をほぼ一定に保つことが望ましく、給電部Ｓと放電部Ｄ
との距離ｘを電荷付与部材１３全幅にわたって一定に保
つことにより、被帯電体１７の相対的な移動方向に交わ
る交差方向に関して被帯電体１７に付与される電荷量を
均一にすることができる。

【００３４】図１、図２（ａ）、および図２（ｂ）に示
すように、この実施形態の帯電装置１０では、給電部材
１２が、電荷付与部材１３の被帯電体１７と対向する表
面１３ａに対する裏面１３ｂに配置されているので、給
電部材１２は被帯電体１７側から見て電荷付与部材１３
により遮蔽されている。そのため、給電部材１２に高電
圧を印加し、被帯電体１７に近付けても給電部材１２か
ら被帯電体１７に火花放電を発生することが防止され
る。

【００３５】従来の帯電装置（図２１参照）において
は、電荷付与部材１１３の厚さが薄いと耐久性がなくな
り、短時間の放電で火花放電を起こし、電荷付与部材１
１３が破壊されてしまう。従って、従来の帯電装置の電
荷付与部材１１３には、材質にもよるがほぼ２ｍｍ程度
以上の厚さが必要である。この火花放電の原因は、電荷
付与部材１１３に電圧が印加されることによって、電荷
付与部材１１３の厚さの薄い部分やディフェクト部分に
他の健全な部分よりも大きな電界が加わり、熱的破壊が
進行することによって低抵抗化し、持続放電を保つ領域
から外れてしまうことによるものと考えられる。

【００３６】これに対して、図１および図２に示す本実
施形態の帯電装置１０では、給電部Ｓと放電部Ｄの間の
抵抗が被帯電体１７の移動方向に交わる交差方向にわた
って距離ｘのように面方向で稼げるため、電荷付与部材
１３の厚さが０．１ｍｍ程度の薄さであっても十分な耐
久性を示す。電荷付与部材１３の厚さが０．１ｍｍでよ
いということになると厚さ２ｍｍの場合に比べて材料費
は２０分の１に低減され、帯電制御部材などその他の部
分が同等であっても帯電装置全体として大きなコスト低
減を達成することができる。

【００３７】電荷付与部材１３の厚さは、従来の帯電装
置（図２１参照）におけるほどの厳密な精度は必要ない
ものの、電荷付与部材１３の抵抗を幅方向で一定とし被
帯電体をより均一に帯電するために、電荷付与部材１３
の電荷を発生する領域全体にわたってほぼ一定の厚さを
有するものとすることが望ましい。次に、本発明の帯電
装置の第２の実施形態について説明する。

【００３８】図３は、本発明の帯電装置の第２の実施形
態の概略構成図である。図３には、図１に示した帯電装
置１０とは、若干構造を異にする帯電装置２０の概略構
成図が示されている。図３に示すように、この帯電装置
２０では、給電部材２２が、電荷付与部材２３の被帯電
体１７と対向する表面２３ａに配置されており、かつ、
給電部材２２が絶縁材料２６で被覆されている。給電部
材２２をこのような構成とすることにより、給電部材２
２から被帯電体１７への火花放電の発生を防止すること
ができる。

【００３９】この帯電装置２０には、図１に示した帯電
装置１０のように電荷付与部材１３に給電部材１２によ
る段差がないことから、電荷付与部材１３をより薄層化
することが可能であり、また、加工工程を簡略化するこ
とができる。また、帯電装置全体を保持するため、およ
び帯電装置からの電気的なリークなどを防ぐために、電
荷付与部材２３は絶縁性基板２１上に形成されている。
このように絶縁性基板２１上に電荷付与部材２３を形成
することにより電荷付与部材２３をより薄層化すること
ができる。また、電荷付与部材２３を薄層化する際に絶
縁性基板２１の電荷付与部材２３を形成する側の面に給
電部材の段差がないため電荷付与部材形成用の材料を均
一に塗布しやすく製造工程を簡略化することができる。

【００４０】次に、本発明の帯電装置の第３の実施形態
について説明する。図４は、本発明の帯電装置の第３の
実施形態の概略構成図である。図４には、図２に示した
帯電装置２０とは、若干構造を異にする帯電装置３０の
概略構成図が示されている。図４に示すように、この帯
電装置３０では、電荷付与部材３３と帯電制御部材３４
との間に互いの間の電流の流れを阻止する高抵抗材料よ
りなる中間層３５を介在させて互いに固定された構成と
なっている。こうすることにより、電荷付与部材３３と
帯電制御部材３４とが接触してムダな電流が流れるのを
抑制し放電効率を高めることができる。さらに、電荷付
与部材３３と帯電制御部材３４との間の間隙を一定に保
った状態で帯電制御部材３４を電荷付与部材３３に固定
することができる。

【００４１】次に、本発明の帯電装置の第４の実施形態
について説明する。図５は、本発明の帯電装置の第４の
実施形態の概略構成図である。図５には、帯電制御部材
４４として多数の開孔を有する網状部材を用いて構成し
た帯電装置４０における放電電流を測定するための装置
が示されている。網状部材としては市販のステンレスメ
ッシュを用いることができる。

【００４２】図６は、本発明の帯電装置の第４の実施形
態に帯電制御部材として用いられる網状部材の平面図
（ａ）およびそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。図６
（ａ）および図６（ｂ）に示すように、多数の開孔を有
する網状部材、この例では、線径５０μｍ、ピッチ１２
７μｍのステンレスメッシュを用いて長さ１００ｍｍ、
幅３ｍｍのサイズの帯電制御部材４４が形成されてい
る。

【００４３】図５に戻り説明を続ける。電荷付与部材４
３は、絶縁性基板４１の上に１０⁷Ω・ｃｍの導電性ゴ
ムを０．０５ｍｍの厚さで塗布して形成され、その上に
中間層４５として厚さ９０μｍの市販のナイロンメッシ
ュを配置し、その上に上記の帯電制御部材４４が配置さ
れている。給電電極４２から帯電制御部材４４までの距
離は２ｍｍである。図５では、図４における被帯電体１
７の代わりにアルミニウムプレート２８を固定配置し、
帯電制御部材４４とアルミニウムプレート２８との距離
を２ｍｍ、電源１６から帯電制御部材４４への印加電圧
Ｖｂを−１０００Ｖとし、電源１５から電荷付与部材４
３への印加電圧Ｖａを変化させた時のアルミニウムプレ
ート２８への流入電流を電流計２９により測定する。

【００４４】この帯電装置４０を用いて、図５の測定装
置により放電電流を測定することにより後述するように
良好な放電特性を得ることができる。このように、帯電
制御部材４４あるいは中間層４５を、ステンレスメッシ
ュやナイロンメッシュなどの市販の安価な網状部材を用
いて構成することにより帯電装置を低コスト化すること
ができる。

【００４５】次に、本発明の帯電装置の第５の実施形態
について説明する。図７は、本発明の帯電装置の第５の
実施形態に中間層として用いられるポリイミド薄板の平
面図（ａ）およびそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。図７
（ａ）および図７（ｂ）には、幅２５μｍの多数の孔が
開孔された、長さ１００ｍｍ、幅３５ｍｍのサイズのポ
リイミド薄板を用いて構成された中間層５５が示されて
いる。

【００４６】このような、多数の孔が開孔された板状部
材を、中間層５５あるいは帯電制御部材５４に用いるこ
とにより放電電界をより強くすることができるので、印
加電圧に対する電流効率が向上し消費電力が減少しかつ
耐圧を低くすることができて低コスト化も達成すること
ができる。この中間層５５を、第４の実施形態のナイロ
ンメッシュに代えて帯電装置を構成し、図５に示した測
定装置により放電電流を測定することにより後述するよ
うに良好な放電特性を得ることができる。

【００４７】次に、本発明の帯電装置の第６の実施形態
について説明する。図８は、本発明の帯電装置の第６の
実施形態に帯電制御部材として用いられるステンレス薄
板の平面図（ａ）およびそのＡ−Ａ断面図（ｂ）であ
る。図８（ａ）および図８（ｂ）には、多数の孔が開孔
された、長さ１００ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ２０μｍのス
テンレス薄板を用いて構成された帯電制御部材６４が示
されている。ここでは図５に示した帯電装置におけるス
テンレスメッシュの帯電制御部材４４に代えて図８
（ａ）および図８（ｂ）に示したステンレス薄板による
帯電制御部材６４が用いられ、また、中間層６５として
第５の実施形態におけると同様のポリイミド薄板が用い
られる。この帯電制御部材６４を用いて、図５に示した
測定装置により放電電流を測定することにより後述する
ように良好な放電特性を得ることができる。

【００４８】上記の各実施形態においては、帯電制御部
材と中間層とを組み合わせる際に、特にそれぞれの開孔
部の位置を一致させることはしていないため、互いに開
孔部が貫通しておらず、電荷付与部材で発生した電荷の
被帯電体への移動が帯電制御部材および中間層により妨
げられる。図９は、図５に示した帯電装置における帯電
制御部材の開孔部と中間層の開孔部とが一致していない
様子を示す図である。

【００４９】図９に示すように、帯電制御部材４４の開
孔部４４ａと中間層４５の開孔部４５ａの位置すべてが
一致しているわけではないため、電荷付与部材４３で発
生した電荷の被帯電体１７への移動は中間層４５および
帯電制御部材４４により妨げられ、電荷が被帯電体１７
にスムースに流れることができない。そこで、帯電制御
部材４４の開孔部４４ａと中間層４５の開孔部４５ａの
位置が互いに一致するように帯電制御部材４４および中
間層４５を形成して帯電装置を構成することにより電流
効率をさらに向上させることができる。このようにして
構成した帯電制御部材および中間層の例を本発明の帯電
装置の第７の実施形態として次に説明する。

【００５０】図１０は、本発明の帯電装置の第７の実施
形態に用いられる帯電制御部材および中間層の平面図
（ａ）およびそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。図１０
（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、多数の孔が開
孔された、長さ１００ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ２０μｍの
銅薄板を帯電制御部材５４とし、これに長さ１００ｍ
ｍ、幅３ｍｍ、厚さ２５μｍのポリイミド薄板を中間層
５５として張り合わせ、その表裏両面からエッチングに
より多数の貫通孔を開け、さらに銅薄板側の面にニッケ
ルメッキを施したものを、帯電制御部材５４および中間
層５５として用いて帯電装置を構成する。

【００５１】このように、帯電制御部材５４および中間
層５５の双方の開孔部分の位置が互いに一致するように
帯電制御部材５４および中間層５５を形成することによ
って、本発明の帯電装置の第２の実施形態（図３参照）
のように帯電制御部材によって放電電流が遮られること
がなくなるので、電流効率が向上し消費電力を小さくす
ることができる。

【００５２】この帯電装置を用いて、図５に示した測定
装置により放電電流を測定することにより後述するよう
に良好な放電特性を得ることができる。図１１は、本発
明の帯電装置の各実施形態における放電電流の測定結果
を示すグラフである。図１１には、上記の各実施形態に
相当するＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４組の帯電装置の放電電流の
測定結果が示されている。測定は、図５に示した測定装
置を用い、電源１６による帯電制御部材への印加電圧Ｖ
ｂを−１０００Ｖとし、電源１５による電荷付与部材へ
の印加電圧Ｖａを上昇させていった時のアルミニウムプ
レート２８への流れ込み電流を電流計２９で測定するこ
とにより行われる。

【００５３】Ａ：帯電制御部材として線径５０μｍ、ピ
ッチ１２７μｍのステンレスメッシュ、中間層として厚
さ９０μｍのナイロンメッシュを用いたもの。開孔率約
９％。Ｂ：帯電制御部材として線径５０μｍ、ピッチ１２７μ
ｍのステンレスメッシュ、中間層として厚さ２５μｍの
ポリイミド薄板を用いたもの。開孔率約１８％。

【００５４】Ｃ：帯電制御部材として厚さ２０μｍのス
テンレス薄板、中間層として厚さ２５μｍのポリイミド
薄板を用いたもの。開孔率約１８％。Ｄ：帯電制御部材として厚さ２０μｍのステンレス薄
板、中間層として厚さ２５μｍのポリイミド薄板を用
い、これらを張り合わせた上、表裏両面から多数の貫通
孔を開けて一体化したもの。開孔率約３０％。

【００５５】図１１に示すように、帯電装置Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの順に放電電流が増加しているが、これは、それ
ぞれの開孔率にほぼ比例して放電電流が増加することを
示している。なお、帯電装置Ｃが帯電装置Ｂとほぼ同じ
開孔率であるにもかかわらず放電電流が多いのは、Ｃの
ステンレス薄板の厚さの方がＢのステンレスメッシュの
厚さより薄いためと考えられる。

【００５６】以上の結果から中間層３５の厚さを薄くす
るほど電荷付与部材３３と帯電制御部材３４の間の電界
が強くなり大きな放電電流を得ることができ、また、帯
電制御部材３３の厚さを薄くするほど帯電制御部材３３
に流れる電流は減りアルミニウムプレート２８側に流れ
る電流の割合が大きくなることがわかる。従って、コス
トを重視する場合には帯電制御部材３４および中間層３
５として市販品の網状部材を用い、電流効率を重視する
場合には帯電制御部材３４および中間層３５として多数
の孔が開孔された板状部材を用いることが望ましい。

【００５７】次に、本発明の帯電装置の第７の実施形態
について説明する。図１２は、本発明の帯電装置の第７
の実施形態に用いられる一体化電極の平面図（ａ）およ
びそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。図１２（ａ）および
図１２（ｂ）には、絶縁性基板６１上に電荷付与部材形
成用材料を塗布して電荷付与部材６３を形成した後、中
間層６５および帯電制御部材６４を貼り合わせ、エッチ
ングにより中間層６５および帯電制御部材６４に貫通孔
６４ａを穿孔して形成した長さ１００ｍｍ、幅３ｍｍの
一体化電極６０が示されている。帯電制御部材６４には
厚さ２０μｍのステンレス薄板が用いられている。

【００５８】このように、帯電制御部材６４と中間層６
５を絶縁性基板６１上に積層した構成とすることによ
り、帯電装置の機械的強度が補強され、広い面積に渡っ
て帯電装置と被帯電体との間隙を一定に保つことができ
るようになるとともに、電荷付与部材６３と他の部材と
の間の火花放電によるトラブルを防止することができ
る。

【００５９】なお、各部材どうしを貼り合わせるための
接着剤は、エッチング特性を考慮して選択される。穿孔
工程の後に各部材を貼り合わせる工程を選んだ場合に
は、一部の貫通孔が接着剤で埋められしまうことがあ
り、接着剤の洗浄工程が必要であるが、上記のように貼
り合わせ工程の後に穿孔を行うことにより、帯電装置作
製工程を簡略化することができる。

【００６０】次に、本発明の帯電装置を画像形成装置の
現像装置に適用した場合の実施形態について説明する。
図１３は、本発明の帯電装置を画像形成装置の現像装置
に適用した場合の第１の実施形態（ａ）および第２の実
施形態（ｂ）を示す概略構成図である。図１３（ａ）に
は、トナー層を担持して相対的に移動するトナー担持体
４と、トナー担持体４上にトナー層を形成するトナー層
形成部材６と、トナー担持体４に対向して配置された帯
電器４０’とを備えた現像装置が示されている。この帯
電器４０’は、図５に示した帯電装置４０とほぼ同様の
構成を有している。すなわち、トナー担持体４上のトナ
ー層に付与する電荷を発生する電荷付与部材４３’と、
トナー層と電荷付与部材４３’との間に配置され、トナ
ー層と電荷付与部材４３’との間の電界内の放電の電離
領域を電荷付与部材４３’との間に制御する帯電制御部
材４４’と、トナー担持体４の相対的な移動方向に関し
帯電制御部材４４’と重なる位置とは異なる位置で、か
つ、上記移動方向に関し帯電制御部材４４’よりも下流
側において電荷付与部材４３’に接し電荷付与部材４
３’に電位を付与する給電部材４２’とを有する。ま
た、電荷付与部材４３’のトナー担持体４と対向する表
面に対する裏面側には絶縁性基板４１’を有し、また、
電荷付与部材４３’と帯電制御部材４４’との間には中
間層４５’を有している。

【００６１】この現像装置のトナー担持体４は、静電潜
像を担持して矢印Ａ方向に回転する像担持体１に現像領
域Ｄにおいて近接もしくは接触するように配置され、供
給されたトナー層を担持して現像領域Ｄに向けて搬送
し、現像領域Ｄにおいて像担持体１上の静電潜像にトナ
ーを転移させて静電潜像を可視化する。このように構成
した現像装置を用いた画像形成装置により、１００００
枚のコピーテストを行った。この時、電荷付与部材４
３’には−２１００Ｖ、帯電制御部材４４’には−１０
００Ｖの電圧を印加し、帯電制御部材４４’とトナー担
持体４の間隙を２ｍｍ、１コピー動作ごとに電圧のＯＮ
／ＯＦＦを行った。このテストの間、逆極性トナーは発
生せず、しかも、トナー帯電量が低下することがなかっ
た。また、この現像装置の場合、帯電器４０’全体とし
て目立ったトナー付着は見られなかった。

【００６２】図１３（ｂ）には、図１３（ａ）の帯電器
４０’と類似の帯電器４０”が示されている。この帯電
器４０”の給電部材４２”の配置位置は帯電器４０’に
おける給電部材４２”の配置位置とは異なり、トナー担
持体４の相対的な移動方向に関し帯電制御部材４４”と
重なる位置とは異なる位置で、かつ、上記移動方向に関
し帯電制御部材４４”よりも上流側において電荷付与部
材４３”に接する位置に配置されている。

【００６３】この現像装置の場合には給電部材４２”付
近に多量のトナー付着が見られたほか、絶縁性基板４
１”上部や帯電制御部材４４”、電荷付与部材４３”に
も薄いトナー付着が見られた。これは、図１３（ａ）の
現像装置の場合にはトナーが帯電されて帯電制御部材４
４’により反発されるが、図１３（ｂ）の現像装置の場
合には帯電前のトナーが、高電圧の印加される給電部材
４２”付近に付着し、装置の振動や電源のＯＮ／ＯＦＦ
動作に伴う刺激によって、上記各部材に付着したトナー
が飛び散り付近に浮遊した後、各部材上に落下すること
によるものと考えられる。従って、このタイプの帯電器
を現像装置に用いる場合は、図１３（ａ）に示すよう
に、給電部材４２’を移動方向に関し帯電制御部材４
４’よりも下流側に配置することにより、トナー層が給
電部材４２’付近にさしかかる前にトナーを給電部材４
２’と同極性に帯電させてトナー担持体４の導電性基体
側に静電的に吸着させて、給電部あるいはその周囲に飛
散するのを防止することができる。さらに、粒子が飛散
し堆積した部分への高圧印加による火花放電の発生など
のトラブルが起きるのを防止することもできる。

【００６４】次に、本発明の帯電装置を画像形成装置の
現像装置に適用した場合の他の実施形態について説明す
る。図１４は、本発明の帯電装置を画像形成装置の現像
装置に適用した場合の第３の実施形態を示す概略構成図
である。図１４には、トナー層形成部材６に帯電器７０
を固定した実施形態が示されている。すなわち、保持部
材６ａにより保持されたトナー層形成部材６の、トナー
担持体４に対向する側の表面に、電荷付与部材７３、中
間層７５、帯電制御部材７４、および給電部材７２を積
層させて形成した帯電器７０が示されている。現像装置
の帯電器をこのように構成することによって、帯電器の
スペースを大幅に節約し現像装置を小型化、低コスト化
することができる。

【００６５】なお、上記各実施形態における現像装置に
用いられる現像剤は一成分系トナーであり、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）の大きさとしたものである。また、この
トナーには電荷制御剤が添加された上、負極性の電荷が
付与されている。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、疎水性シリカが最も適している。さ
らにこのトナーにトナーの流動性助剤を外添してもよ
い。

【００６６】なお、像担持体１表面の感光体層としては
セレン系感光体や有機感光体が用いられ、像担持体１と
トナー担持体４とは接触してもよいし、あるいは１００
μｍ〜４００μｍ程度の間隙をおいて対向させて配置し
てもよい。次に、本発明の帯電装置を画像形成装置の転
写装置に適用した場合の実施形態について説明する。

【００６７】図１５は、本発明の帯電装置を画像形成装
置の転写装置に適用した場合の第１の実施形態（ａ）お
よび第２の実施形態（ｂ）を示す概略構成図である。図
１５（ａ）に示す第１の実施形態には、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表面を一様に帯電するコロトロン８３、像担持体１に
画像情報に基づく露光光を照射して像担持体１上に静電
潜像を形成する露光装置８４、像担持体１上に形成され
た静電潜像をトナーで現像して像担持体１上に静電潜像
を形成する現像装置８５、像担持体１上に形成された静
電潜像を被転写体８６に転写するための転写装置８１を
備えた画像形成装置８０が示されている。

【００６８】この転写装置８１は、電荷付与部材８２
ａ、中間層８２ｂ、帯電制御部材８２ｃ、および給電部
材８２ｄからなる帯電器８２、転写装置８１に電圧Ｖａ
を供給する第１の電源８７ａ，および電圧Ｖｂを供給す
る第２の電源８７ｂを備えている。この画像形成装置８
０では、像担持体１は矢印Ａ方向に回転しコロトロン８
３により一次帯電され露光装置８４による露光光により
表面に静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置８５
により現像されて像担持体１上にトナー像が形成され
る。トナー像が、像担持体１と被転写体８６により形成
される転写ニップＮに搬送されてくると、被転写体８６
を隔てて像担持体１とは反対側に配置された帯電付与部
材８２ａによってトナーと反対の極性の電荷が被転写体
８６に与えられることにより像担持体１上のトナー像が
被転写体８６上に転写される。

【００６９】図１５（ｂ）に示す第２の実施形態には、
図１５（ａ）に示された第１の実施形態における構成要
素のほかに、被転写体８６を載置して転写ニップＮに被
転写体８６を搬送する転写ベルト８８、および転写ベル
ト８８を支持し駆動する転写ベルト支持装置８９が備え
られた画像形成装置８０’が示されている。この実施形
態では、帯電器８２から発生した電荷は転写ベルト８８
を介して被転写体８６に付与される。トナー像は被転写
体８６に付与された電荷により像担持体１から被転写体
８６に転写される。

【００７０】本発明の帯電装置は全体の厚さを薄く、か
つ横幅も狭く構成することができるので、本発明の帯電
装置を画像形成装置の転写装置に用いることにより転写
装置を小型化することが可能である。なお、図１５
（ａ）に示すように、給電部材８２ｄを、被転写体８６
の移動方向に関し電荷付与部材８２ａよりも下流側に配
置することにより、電荷付与部材８２ａが転写ニップＮ
に突入する前のトナー層に対して電界の作用を及ぼさな
いようにすることができるので、転写ニップＮに突入す
る前にトナーが被転写体８６に転写されることによって
引き起こされるトナー飛散による画質劣化を大幅に減少
させることができる。

【００７１】また、電荷付与部材８２ａを、電荷付与部
材８２ａの被転写体８６移動方向の上流側の端部が、ト
ナー像担持体１と被転写体８６とにより形成されるニッ
プ部Ｎの被転写体移動方向の上流側の端部と一致させる
ことにより、転写ニップＮに突入する前のトナーの飛散
がより少なくなり確実に転写を行うことができる。ま
た、電荷付与部材８２ａを、電荷付与部材８２ａの被転
写体８６移動方向の下流側の端部が、トナー像担持体１
と被転写体８６とにより形成される転写ニップＮの被転
写体８６移動方向の下流側の端部と一致するように配置
することによりトナーの飛散をさらに減少させることが
できる。

【００７２】図１６は、図１５（ａ）および図１５
（ｂ）に示した画像形成装置の転写ニップＮの拡大図で
ある。図１６に示すように、帯電器の電荷付与部材８２
ａの長さＬ２を、トナー像担持体１と被転写体８６によ
り形成される転写ニップＮの被転写体８６移動方向の長
さＬ１よりも短くすることにより、転写ニップＮの上流
側および下流側に不要な電荷が付与されないようになり
トナー像飛散によるトラブルを防止することができる。
また、電荷付与部材８２ａの位置設定が容易となり、電
荷付与部材８２ａの位置設定と取外しを繰り返した場合
でも帯電器の放電部が転写ニップＮの上流端、下流端か
らはみ出しにくくなるのでトナーの飛散を確実に防止す
ることができる。

【００７３】なお、上記の各実施形態における帯電器
は、電荷付与部材と被帯電体との間に帯電制御部材を配
置することにより、イオンや電子を発生する放電の電離
領域を帯電付与部材側に制限するものであるが、従来、
帯電器として広く用いられているスコロトロン帯電器
も、本発明と似た構成を有している。すなわち、スコロ
トロン帯電器の放電ワイヤーが本発明における帯電付与
部材に相当し、スコロトロン帯電器の放電ワイヤーと被
帯電体との間に配設されるスクリーングリッド電極が本
発明における帯電制御部材に相当すると考えることもで
きる。また、被帯電体はともに像担持体やトナー担持体
である。

【００７４】しかしながら、スコロトロン帯電器では、
放電ワイヤーの直径が３０μｍ〜１００μｍという細さ
であるため、帯電制御部材がなくても放電ワイヤーがそ
れを囲むシールド電極および被帯電体との間で発生させ
る電界は、ワイヤー近傍のみで電離を引き起こし、シー
ルド電極と被帯電体の近傍ではイオンまたは電子が移動
するのみである。つまり、スクリーングリッド電極は、
帯電しようとする極性のイオンまたは電子の移動を制御
して被帯電体の帯電電位を一定にする作用をしており、
放電による電離領域を積極的に制御する作用はない。

【００７５】これに対して、本発明における帯電制御部
材は、２つの微小な電極間における電界を電離領域と電
子やイオンの移動領域とに分離する働きを有しており、
被帯電体付近において逆極性トナーの発生を積極的に制
御するものであり、従来のスコロトロン帯電器における
スクリーングリッド電極とは機能が全く異なっている。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の帯電装置
によれば、安定した放電性能と高い帯電効率を有する小
型で低コストの帯電装置を実現することができる。ま
た、本発明の現像装置によれば、安定したトナー帯電性
能を有する小型で信頼性が高くトナー飛散の少ない現像
装置を実現することができる。

【００７７】また、本発明の転写装置によれば、転写装
置を大幅に小型化することができるとともに、転写領域
周辺でのトナー飛散の少ない転写装置を実現することが
できる。また、本発明の画像形成装置によれば、上記の
帯電装置、現像装置、および転写装置それぞれの効果を
合わせ持つ画像形成装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電装置の第１の実施形態の概略構成
図である。

【図２】本実施形態における帯電付与部材の一態様を示
す平面図および断面図である。

【図３】本発明の帯電装置の第２の実施形態の概略構成
図である。

【図４】本発明の帯電装置の第３の実施形態の概略構成
図である。

【図５】本発明の帯電装置の第４の実施形態の概略構成
図である。

【図６】本発明の帯電装置の第４の実施形態に帯電制御
部材として用いられる網状部材の平面図（ａ）および断
面図（ｂ）である。

【図７】本発明の帯電装置の第５の実施形態に中間層と
して用いられるポリイミド薄板の平面図（ａ）および断
面図（ｂ）である。

【図８】本発明の帯電装置の第６の実施形態に帯電制御
部材として用いられるステンレス薄板の平面図（ａ）お
よび断面図（ｂ）である。

【図９】図５に示した帯電装置における帯電制御部材の
開孔部と中間層の開孔部とが一致していない様子を示す
図である。

【図１０】本発明の帯電装置の第７の実施形態に用いら
れる帯電制御部材および中間層の平面図（ａ）および断
面図（ｂ）である。

【図１１】本発明の帯電装置の各実施形態における放電
電流の測定結果を示すグラフである。

【図１２】本発明の帯電装置の第７の実施形態に用いら
れる一体化電極の平面図（ａ）および断面図（ｂ）であ
る。

【図１３】本発明の帯電装置を画像形成装置の現像装置
に適用した場合の第１の実施形態（ａ）および第２の実
施形態（ｂ）を示す概略構成図である。

【図１４】本発明の帯電装置を画像形成装置の現像装置
に適用した場合の第３の実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図１５】本発明の帯電装置を画像形成装置の転写装置
に適用した場合の第１の実施形態（ａ）および第２の実
施形態（ｂ）を示す概略構成図である。

【図１６】図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示した画
像形成装置の転写ニップ部の拡大図である。

【図１７】従来のコロトロン方式の放電器を画像形成装
置の一次帯電装置として用いた場合の概略構成図であ
る。

【図１８】接触帯電方式による２つの代表的なトナー帯
電装置の概要図である。

【図１９】平行電極間の電子とプラスイオンの相対電荷
密度を示すグラフおよびその一部拡大図である。

【図２０】図２０は、トナー帯電装置における電荷付与
部材とトナー担持体の間の電荷担体の分布状態を示す模
式図である。

【図２１】電荷付与部材と被帯電体との間に帯電制御部
材を配置した帯電装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１像担持体２一次帯電器２ａ放電ワイヤー２ｂ導電性のシールド３，３ａ，３ｂ電源４トナー担持体５トナー供給部材６トナー層形成部材６’ トナー層形成部材兼接触帯電部材６ａ保持部材７接触帯電部材８，８ａ，８ｂトナー９ａ電子およびマイナスイオン９ｂプラスイオン１０，２０，３０，４０，４０’，４０” 帯電装置
（帯電器）１２，２２，４２’，４２” 給電部材１３，２３，３３，４３，４３’，４３”，６３電
荷付与部材１３ａ，２３ａ表面１３ｂ裏面１４，３４，４４，４４’，４４”，５４，６４帯
電制御部材１５，１６，１９電源１７被帯電体１８基板２１，４１，６１絶縁性基板２６絶縁材料２８アルミニウムプレート２９電流計３５，４５，４５’，５５，６５中間層４４ａ，４５ａ開孔部６０一体化電極６４ａ貫通孔７０，８０帯電器７２給電部材７３電荷付与部材７４帯電制御部材７５中間層８１転写装置８２帯電器８２ａ電荷付与部材８２ｂ中間層８２ｃ帯電制御部材８２ｄ給電部材８３コロトロン８４露光装置８５現像装置８６被転写体８７ａ，８７ｂ電源８８転写ベルト８９転写ベルト支持装置１１０帯電装置１１２給電部材１１３電荷付与部材１１４帯電制御部材１１５，１１６電源１１７被帯電体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対的に移動する被帯電体に対向して配
置され、該被帯電体に付与する電荷を発生する電荷付与
部材と、前記被帯電体と前記電荷付与部材との間に配置され、該
被帯電体と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離
領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、前記被帯電体の相対的な移動方向に関し前記帯電制御部
材に重なる位置とは異なる位置において前記電荷付与部
材に接し該電荷付与部材に電位を付与する給電部材とを
備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】前記帯電制御部材と前記給電部材が、前
記移動方向に関し互いに所定の間隔を保ちながら該移動
方向に交わる交差方向に延在する形状を有するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】前記給電部材が、前記電荷付与部材の前
記被帯電体と対向する表面に対する裏面に配置されたも
のであることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項４】前記給電部材が、前記電荷付与部材の前
記被帯電体と対向する表面に配置されたものであり、か
つ、該給電部材が絶縁材料で被覆されてなるものである
ことを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項５】前記電荷付与部材と前記帯電制御部材と
の間に互いの間の電流の流れを阻止する中間層を介在さ
せて互いに固定されてなるものであることを特徴とする
請求項１記載の帯電装置。
【請求項６】前記電荷付与部材が、該電荷付与部材の
電荷を発生する領域全体にわたって所定の厚さを有する
ものであることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項７】前記帯電制御部材が、多数の開孔を有す
る網状の部材により形成されたものであることを特徴と
する請求項１記載の帯電装置。
【請求項８】前記帯電制御部材が、多数の孔が開孔さ
れた板状部材により形成されたものであることを特徴と
する請求項１記載の帯電装置。
【請求項９】前記帯電制御部材と前記中間層が、双方
の開孔部分の位置が互いに一致するように開孔されたも
のであることを特徴とする請求項５記載の帯電装置。
【請求項１０】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、前記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、および前記トナー
担持体の、前記トナー層形成部材により形成されたトナ
ー層を担持して相対的に移動する部分に対向して配置さ
れ、該トナー層に付与する電荷を発生する電荷付与部材
と、前記トナー層と前記電荷付与部材との間に配置され、該
トナー層と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離
領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、前記トナー担持体の相対的な移動方向に関し前記帯電制
御部材に重なる位置とは異なる位置において前記電荷付
与部材に接し該電荷付与部材に電位を付与する給電部材
とを有する帯電器を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】前記帯電器が、前記トナー層形成部材
に固定されてなることを特徴とする請求項１０記載の現
像装置。
【請求項１２】所定のトナー像保持体上に保持された
トナー像を、所定の転写位置において該トナー像保持体
に近接ないし接触して移動する被転写体上に転写する転
写装置において、前記被転写体の、前記トナー像保持体側を向いた表面に
対する裏面側において該被転写体に近接して配置され、
該被転写体に付与する電荷を発生する電荷付与部材と、前記被転写体と前記電荷付与部材との間に配置され、該
被転写体と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離
領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、前記被転写体の相対的な移動方向に関し前記帯電制御部
材と重なる位置とは異なる位置において前記電荷付与部
材に接し該電荷付与部材に電位を付与する給電部材とを
有する帯電器を備えたことを特徴とする転写装置。
【請求項１３】所定の方向に移動しながら帯電され露
光を受けることにより静電潜像が形成される像担持体に
形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を得、
該トナー像を、該像担持体からなるトナー像保持体から
直接に、あるいは、該像担持体上に形成されたトナー像
が一旦転写される中間転写体からなるトナー像保持体を
経由して、所定の記録媒体上に転写し、該記録媒体上の
トナー像を該記録媒体上に定着することにより、該記録
媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成
装置において、前記像担持体に対向して配置され、該像担持体に付与す
る電荷を発生する電荷付与部材と、前記像担持体と前記電荷付与部材との間に配置され、該
像担持体と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離
領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、前記像担持体の移動方向に関し前記帯電制御部材に重な
る位置とは異なる位置において前記電荷付与部材に接し
該電荷付与部材に電位を付与する給電部材とを有する帯
電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】静電潜像が形成される像担持体に形成
された静電潜像をトナーで現像してトナー像を得、該ト
ナー像を、該像担持体からなるトナー像保持体から直接
に、あるいは、該像担持体上に形成されたトナー像が一
旦転写される中間転写体からなるトナー像保持体を経由
して、所定の記録媒体上に転写し、該記録媒体上のトナ
ー像を該記録媒体上に定着することにより、該記録媒体
上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置
において、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と、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と、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
て相対的に移動するトナー担持体に対向して配置され、
該トナー層に付与する電荷を発生する電荷付与部材、前
記トナー層と前記電荷付与部材との間に配置され、該ト
ナー層と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離領
域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材、お
よび前記トナー担持体の相対的な移動方向に関し前記帯
電制御部材に重なる位置とは異なる位置において前記電
荷付与部材に接し該電荷付与部材に電位を付与する給電
部材とを有する帯電器を具備する現像装置を備えたこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】静電潜像が形成される像担持体に形成
された静電潜像をトナーで現像してトナー像を得、該ト
ナー像を、該像担持体から直接に、あるいは、該像担持
体上に形成されたトナー像が一旦転写される中間転写体
を経由して、所定の記録媒体上に転写し、該記録媒体上
のトナー像を該記録媒体上に定着することにより、該記
録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形
成装置において、前記像担持体もしくは前記中間転写体からなるトナー像
保持体上に保持されたトナー像を、所定の転写位置にお
いて該トナー像保持体に近接ないし接触して移動する前
記中間転写体もしくは前記記録媒体からなる被転写体上
に転写する転写装置を備え、該転写装置が、前記被転写体の、前記トナー像保持体側を向いた表面に
対する裏面側において該被転写体に近接して配置され、
該被転写体に付与する電荷を発生する電荷付与部材と、前記被転写体と前記電荷付与部材との間に配置され、該
被転写体と該電荷付与部材との間の電界内の放電の電離
領域を該電荷付与部材との間に制御する帯電制御部材
と、前記被転写体の相対的な移動方向に関し前記帯電制御部
材と重なる位置とは異なる位置において前記電荷付与部
材に接し該電荷付与部材に電位を付与する給電部材とを
有する帯電器を具備するものであることを特徴とする画
像形成装置。