JPH1195524A

JPH1195524A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH1195524A
Application number: JP14343398A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Nagamori; 由貴長森; Tsutomu Sugimoto; 勉杉本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1998-05-25
Publication date: 1999-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】均一かつ安定した帯電電位を得ることができ
る帯電装置を提供する。【解決手段】直流電源４から支持ローラ５を介して帯
電電極２に電圧を印加すると、帯電電極２と被帯電体１
との接触部近傍の微小空隙で放電が発生し、被帯電体１
を帯電する。帯電電極２は静電吸引力によって被帯電体
１の移動方向Ｘに引っ張られ、矢印方向Ｒへ回転しはじ
める。このとき、ウオークが発生するが、帯電電極２は
弾性部材６によってガイド３を介してウオークしてきた
向きと逆方向に押し戻されるため、常に安定してウオー
クを防止することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真記録装
置、静電記録装置等の画像形成装置に適用され、感光体
等の被帯電体の表面を帯電する帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば電子写真プロセスを応
用した複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体
等の被帯電体の表面を帯電する帯電装置が広く採用され
ている。この画像形成装置では、感光体ドラムなどの被
帯電体の表面を帯電装置により帯電させ、像露光するこ
とにより、その被帯電体の表面に静電潜像を形成し、現
像剤の付着によりその静電潜像を可視化して現像像を
得、その現像像を記録紙等に転写し、定着するというプ
ロセスにより、記録紙上に画像を形成する。

【０００３】このような画像形成装置に用いられる帯電
装置としては、従来より、以下の方式が知られている。Ａ．帯電電極を非接触で被帯電体を帯電する「非接触帯
電方式」Ｂ．被帯電体に帯電電極を接触させて被帯電体を帯電す
る「接触帯電方式」

【０００４】Ａ．非接触帯電方式非接触帯電方式としては、例えば、コロナ放電を利用し
た帯電装置は、シールドケース内に被帯電体の表面と近
接・隔離させてワイヤーを張架し、これに高電圧を印加
してコロナ放電を発生させ、被帯電体に所定の電荷を付
与するものである。このような帯電装置は、帯電均一性
には優れているものの、オゾン、ＮＯｘ等の放電生成物
が大量に発生するため、その対処が必要となり、装置の
大型化、高コスト化を招きやすいという欠点がある。ま
た、空気中のごみやトナー，放電生成物，フューザーオ
イル等により電極ワイヤーが汚れ、帯電が不均一となっ
て得られる画像に欠陥を生じる恐れもある。

【０００５】Ｂ．接触帯電方式非接触帯電方式には上述したような欠点があることか
ら、最近では、被帯電体に帯電電極を直接接触させて帯
電する接触帯電方式が検討されている。この接触帯電方
式の帯電装置は、被帯電体の表面に接触するように半導
電性を有する導電性部材を配置し、その導電性部材に電
圧を印加して接触部近傍の微小空隙で放電を発生させる
ことにより帯電を行うものである。

【０００６】このような接触帯電方式の帯電装置では、
従来より、以下の示すような各種の導電性部材が実用化
され、あるいは研究が進められている。 (1) ロール状導電性部材 (2) ブラシ状導電性部材 (3) クリーニングブレードに帯電機能を兼用させた導電
性部材（特開平１−９３７６０号公報、特開平２−２８
２２７９号公報参照） (4) フィルム状導電性部材（特開平４−２４９２７０号
公報参照）

【０００７】上記(1) のロール状導電性部材や上記(2)
のブラシ状導電性部材は、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低いという利点をもつ。ま
た、被帯電体に接触しているため、装置の小型・軽量化
に適しており、現在ではロール型、ブラシ型の帯電装置
を用いた画像形成装置が製品化されている。

【０００８】しかし、上記(1) のロール状導電部材とし
て、例えば、導電性の弾性ロールを用いた帯電装置で
は、ロールの支持装置等が必要となるため、構造が複雑
になりやすいという欠点がある。また、均一な帯電を行
うためには被帯電体との密着性を良くして、安定した微
小空隙を形成する必要があり、ゴムの硬度を低くする等
の対策が必要になる。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り、このオイルが被帯電
体に転移して画質に悪影響を及ぼし易いという欠点があ
る。一方、このような欠点を解消するためには、ロール
の外形精度を上げるといった方法もあるが、弾性体の外
形精度を上げることは非常に難しく、歩留りの低下等を
招き、コストアップにつながってしまう。

【０００９】また、上記(2) のブラシ状導電性部材を用
いた帯電装置では、上記弾性ロールに比べ、接触を均一
にすることは容易であるものの、ブラシの製作に手間が
かかる上、ブラシの掃き目が帯電むらとして画像に現れ
易いという問題がある。

【００１０】また、上記(3) のブレード状の帯電電極を
クリーニングブレードと兼用した帯電装置では、クリー
ニング精度と放電に必要な微小空隙の設定を両立させる
ことが困難であり、均一かつ良好な帯電を行うことが難
しい。たとえクリーニング機能を兼用させないとして
も、被帯電体に対して帯電電極が常に静止しているた
め、転写後に被帯電体上に付着している残留トナーや外
添剤等の汚れをため込み易く、画質欠陥や異常放電を生
じてしまうという大きな欠点がある。

【００１１】また、上記(4) のフィルム状導電性部材を
用いた帯電装置では、他の上記(1)，(2) ，(3) の導電
性部材に比べて簡単な構成で安定した接触が得やすく、
部材のコストも安価であるものの、被帯電体に押しつけ
られたまま帯電を行うため、摩擦帯電やフィルム状導電
性部材の振動により帯電電位が不安定になり易い。ま
た、上記(3) の導電性部材と同様に、接触ニップにトナ
ー等の異物が付着して帯電電位が不均一になるという問
題点もある。このような問題点を改善するための手段と
して、フィルム状導電性部材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、被帯電体の表面エネルギ
ーが増加してしまうため、クリーニング不良の発生や被
帯電体の磨耗が顕著になるといった問題が生じる。ま
た、フィルム状導電性部材に交流の周波数に応じた振動
が起こり、帯電音が発生してしまうという欠点もある。
さらに、上記のような交流電圧を重畳した直流電圧を印
加する場合は、帯電効率が極めて低いという問題があ
る。例えば、エネルギー消費効率を算出すると、帯電装
置の消費電力エネルギーに対する、被帯電体を帯電させ
る静電エネルギーの割合は、スコロトロンが０．５％、
直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加した帯電ロー
ルが２．６％であり、いずれも低効率になっている。

【００１２】このような低帯電効率や被帯電体の劣化促
進等の問題を解決するため、上記の半導電性の電極を被
帯電体に接触させ、直流電圧を印加して被帯電体を帯電
させる帯電装置も再度検討されている。しかし、このよ
うな方式では、エネルギー消費効率は２７．３％と大き
くなるものの、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
抵抗むらや、抵抗の環境変動等によって帯電電位が不均
一になってしまうという欠点がある。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、抵抗のばらつ
きが０．５桁〜１桁程度ある上、雰囲気の温湿度によっ
て２桁程度変動してしまうという性質をもっている。さ
らに、帯電電極を被帯電体に押しつけて接触させるの
で、トナーや放電生成物、空気中のほこり、紙粉といっ
た汚れが帯電電極表面に付着し易い上、このような汚れ
が付着すると、異常放電や不安定な放電が発生し、かぶ
り等の画質欠陥が起こり易いという欠点がある。この汚
れに対する不安定さは、直流電圧を印加する場合に特に
顕著となり、汚れが大量に付着することによる不均一な
帯電は、特に高画質を目的とする画像形成装置には不向
きであるという致命的な欠陥もある。

【００１３】そこで、上記欠点を回避するためになされ
た従来の帯電装置として、例えば、特開平４−２３２９
７７号公報および特開平５−７２８６９号公報に示され
るものがある。この帯電装置は、可撓性を有するフィル
ム状部材を円筒状に形成した帯電電極を用い、これを支
持ローラの周面に当接させるように支持してたわませた
状態で被帯電体に接触させるものである。この帯電電極
は、支持ローラの回転駆動により周面が回転移動するよ
うになっており、その移動方向が被帯電体との接触部で
同方向となるように設定されている。また、帯電電極を
支持ローラに安定して接触させるため、帯電電極を支持
ローラの周面に押しつける押圧部材を設けている。

【００１４】このような帯電装置では、帯電電極と被帯
電体との摩擦帯電が最小限になり、振動による帯電不良
の発生を解消できるという利点がある。さらに、トナー
等の異物も付着しにくく、不均一な帯電の発生を低減す
ることが可能となる。また、異物が付着しても帯電電極
が回転するため、同位置にとどまることがなくなり、縦
筋状の画質欠陥の発生を回避することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平４
−２３２９７７号公報および特開平５−７２８６９号公
報に示された従来の帯電装置によると、以下に示すよう
な問題点がある。上記帯電装置では、帯電電極と被帯電
体との接触を均一にするため、特開平４−２４９２７０
号公報に記載の帯電電極に比べて、フィルム状部材の厚
さを薄くする必要があり、帯電電極が変形しやすくなる
という難点がある。そのため、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易くなり、帯
電電位のむらが発生するという問題がある。また、押圧
部材で帯電電極を支持ローラの周面と密接するように押
圧し、帯電電極を被帯電体に押しつけるように接触させ
ると、押圧部材と帯電電極との間に摩擦力が働き、無端
移動するように駆動されるた帯電電極にゆがみが生じ、
被帯電体との接触圧の分布が不均一になり易い。このた
め、均一な電位を安定して維持することができないとい
う問題もある。さらに、上記ように薄肉状の帯電電極を
使用する場合、必ず蛇行（ウオーク）が発生し、その端
部が座屈したり、破損したりしてしまうため、帯電均一
性が低下してしまうという大きな欠点がある。ウオーク
を防止するために、転写ベルトや定着ベルト等を用いた
画像形成装置では、複数の回転体を用いてベルトの姿勢
を制御することが行われている（例えば特開昭６２ー１
４７４６９号公報、特開平５ー１３４４８６号公報）。
しかし、このような手法は大径のベルトには適用可能で
あっても、小径の帯電装置には不適であり、単純な構成
で上記の装置と同様の効果が得られるような構成が要求
される。

【００１６】従って、本発明の目的は、簡単な構成で、
均一かつ安定した帯電電位を得ることができる帯電装置
を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、回転移動する被帯電体の表面に静電潜像を
形成し、前記静電潜像をトナーにより現像して可視画像
を形成する画像形成装置に適用され、前記静電潜像の形
成前に前記被帯電体の表面を一様に帯電する帯電装置に
おいて、前記被帯電体に周面が接触し、前記被帯電体の
移動に伴って所定の軸線周りを回転する筒状の帯電電極
と、前記帯電電極に電圧を印加して前記被帯電体と前記
帯電電極との接触部近傍の微小空隙で放電を発生させる
ことにより前記被帯電体を帯電する電源と、前記軸線方
向に移動可能に設けられ、前記帯電電極の前記軸線方向
への蛇行を規制する規制部材と、前記帯電電極の前記蛇
行によって前記規制部材が前記軸線方向へ移動したと
き、前記規制部材をその移動した方向と逆方向へ戻す弾
性部材を備えたことを特徴とする帯電装置を提供する。

【００１８】本発明は、上記目的を達成するため、回転
移動する被帯電体の表面に静電潜像を形成し、前記静電
潜像をトナーにより現像して可視画像を形成する画像形
成装置に適用され、前記静電潜像の形成前に前記被帯電
体の表面を一様に帯電する帯電装置において、前記被帯
電体に対して非接触となるように微小空隙を有して設け
られ、前記被帯電体との間に発生する静電吸引力により
前記被帯電体の移動に伴って所定の軸線周りを回転する
筒状の帯電電極と、前記帯電電極に電圧を印加して前記
静電吸引力を発生させるとともに、前記微小空隙で放電
を発生させることにより前記被帯電体を帯電する電源
と、前記軸線方向に移動可能に設けられ、前記帯電電極
の前記軸線方向への蛇行を規制する規制部材と、前記帯
電電極の前記蛇行によって前記規制部材が前記軸線方向
へ移動したとき、前記規制部材をその移動した方向と逆
方向へ戻す弾性部材を備えたことを特徴とする帯電装置
を提供する。本発明は、上記目的を達成するため、転移
動する被帯電体の表面に静電潜像を形成し、前記静電潜
像をトナーにより現像して可視画像を形成する画像形成
装置に適用され、前記静電潜像の形成前に前記被帯電体
の表面を一様に帯電する帯電装置において、前記被帯電
体に対して非接触となるように微小空隙を有して設けら
れ、前記被帯電体との間に発生する静電吸引力により前
記被帯電体の移動に伴って所定の軸線周りを回転する筒
状の帯電電極と、前記帯電電極に電圧を印加して前記静
電吸引力を発生させるとともに、前記微小空隙で放電を
発生させることにより前記被帯電体を帯電する電源と、
前記帯電電極を前記軸線方向へ蛇行させる力の作用点の
近傍に設けられ、前記帯電電極の前記軸線方向への蛇行
を規制する規制部材を備えたことを特徴とする帯電装置
を提供する。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図
(b) は縦断面図である。この帯電装置１０は、図１(a)
に示される矢印のように、一定方向Ｘに移動する被帯電
体１に対向した位置に支持され、半導電性のフィルム状
部材を回転移動可能に円筒状に形成された帯電電極２
と、この帯電電極２を支持する支持ローラ５と、支持ロ
ーラ５を介して帯電電極２に帯電用の電圧を印加する直
流電源４と、支持ローラ５の両端に設けられた円盤状の
ガイド３と、支持ローラ５の軸部５ａを支持する軸受７
と、軸受７とガイド３との間に設けられた弾性部材６と
を備えて構成されている。ガイド３は、中心部に形成さ
れた穴３ａに支持ローラ５の軸部５ａを挿通し、帯電電
極２の回転方向Ｒ、および図１(b) の軸方向Ｙに移動可
能になっている。

【００２０】被帯電体１は、例えば、導体基板１ｂ上に
光導電層１ａが積層されたものであり、導体基板１ｂは
電気的に接地されている。そして、帯電電極２との接触
部近傍の微小空隙で放電が発生することによって被帯電
体１の表面が帯電されるようになっている。

【００２１】帯電電極２は、フィルム状部材の周長が支
持ローラ５の周長よりも長くなるように形成されてお
り、撓んだ状態で被帯電体１に当接するように支持され
ている。この帯電電極２は、電圧を印加していない時は
自重で被帯電体１と接触しているが、電圧が印加される
と、被帯電体１との間に働く静電吸引力によって被帯電
体１に引っ張られるように密着し、図１(a) に示される
ように被帯電体１の移動に伴って、その移動方向Ｘに引
っ張られるように撓んだ形状になる。さらに被帯電体１
が矢印方向Ｘに移動すると、静電吸引力によって図中矢
印方向Ｒに回転移動するようになる。

【００２２】帯電電極２を構成するフィルム部材の材料
としては、半導電性を有する材料であればどのようなも
のでもよく、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−ト，ポリオレフ
ィン，ポリウレタン，ポリフッ化ビニリデン，ＰＥＮ，
ＰＥＫ，ＰＥＳ，ＰＰＳ，ＰＦＡ，ＰＶｄＦ，ＥＴＦ
Ｅ，ＣＴＦＥ等の樹脂、あるいはシリコンゴム，ＥＰＤ
Ｍ，エチレンプロピレンゴム，ブチルゴム，アクリルゴ
ム，ウレタンゴム，ニトリルゴム等の合成ゴムに、カー
ボンブラックや金属粉末，金属酸化物等の導電性の粉末
を混入したものを使用することができる。また、エピク
ロルヒドリンゴム，クロロプレンゴム，ＥＰＤＭゴム等
の有極性ゴムや、酸化チタン，アモルファスシリコン等
の半導電性の無機材料を絶縁体の基体上に薄膜あるいは
厚膜蒸着して形成してもよい。但し、有極性ゴム等は付
着力が高いため、低付着材料等で表面をコーティングす
るといった工夫が必要である。また、薄膜あるいは厚膜
蒸着した場合は、硬度が高いため、被帯電体１に対して
非接触に配置することが好ましい。このとき、好ましい
体積抵抗率となるように導電性粒子の混入量を調整する
必要がある。すなわち、１０²Ω・ｃｍ以下では火花放
電が発生し易く、１０¹¹Ω・ｃｍ以上ではドット状の帯
電不良を起こし易いため、１０³Ω・ｃｍ〜１０¹⁰Ω・
ｃｍの範囲で使用するのが望ましい。特に、１０⁴Ω・
ｃｍ〜１０⁷Ω・ｃｍでは、帯電電極２に印加する帯電
電圧を比較的低く設定することが可能である上、プロセ
ススピードが１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の高速機で使用す
る場合には、電位変動を小さく抑えることが可能になる
ため、最も好ましい。

【００２３】帯電電極２を構成するフィルム状部材は、
厚さが１０μｍ〜１ｍｍ程度の可撓性を有する半導電性
の部材が好適に用いられる。最適な厚さは、上述のバイ
ンダー材料として何を選択するかによって異なるが、被
帯電体１に対して柔らかく当たる方が好ましいため、薄
い程よいといえる。しかし、あまり薄すぎると耐久性が
低下してしまうため、厚さのおおよその目安としては、
ヤング率を指標にするとよい。本発明によれば、ヤング
率が５００［ｋｇ／ｃｍ²］〜３００００［ｋｇ／ｃｍ
²］となるように成形された電極が好適に用いられる。
特に被帯電体１に対して低ストレスであることを要求さ
れる場合には、２３０００［ｋｇ／ｃｍ ²］以下が望ま
しい。但し、ヤング率は、同じ材料の場合、厚さを変え
ても一定の物理量であるが、実際の硬度という観点で
は、同じ材料の場合、薄いほど柔らかくなる。従って、
上記の目安を参考に、ヤング率が大きい場合には薄くす
ることによって柔軟性を引き出すことができ、ヤング率
が小さい場合には、厚くすることによって耐久性を向上
させることができる。本実施の形態では、フィルム状部
材は、厚さ３０〜２００μｍ程度のものを用い、ヤング
率は１０００〜２８０００ｋｇ／ｍｍ²程度に設定し
た。

【００２４】ガイド３の材料としては、絶縁性を有する
材料であればどのようなものでもよく、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
素等の高分子材料が好適に用いられる。また、被帯電体
１に放電しない程度に十分離間して設置する場合には、
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，ＰＥＫ，ＰＥＳ，ＰＰ
Ｓ，ＰＦＡ，ＰＶｄＦ，ＥＴＦＥ，ＣＴＦＥ等の樹脂、
あるいはシリコンゴム，エチレンプロピレンゴム，ブチ
ルゴム，アクリルゴム，ウレタンゴム，ニトリルゴム等
の合成ゴムに、カーボンブラックや金属粉末等の導電性
の粉末を混入したものを使用することができる。また、
エピクロルヒドリンゴム，クロロプレンゴム，ＥＰＤＭ
ゴム等の有極性ゴムや、アモルファスシリコン等の半導
電性の無機材料を絶縁体の基体上に薄膜あるいは厚膜蒸
着して形成してもよい。

【００２５】直流電源４は、被帯電体１の帯電工程で帯
電電極２に直流電圧を印加するものである。なお、直流
電圧に帯電開始電圧の２倍以上の交流電圧を重畳した電
圧を用いることも可能であるが、直流電圧に交流電圧を
重畳した電圧では、被帯電体１および帯電電極２の表面
の表面エネルギーを上昇させ、さらには被帯電体に対し
て悪影響を及ぼすことから、直流電圧を用いることが望
ましい。

【００２６】帯電電極２に帯電電圧を供給する方法とし
ては、帯電電極２内に保持されている支持ローラ５や回
転ローラを用いることも可能であり、また帯電電極２の
外周面に接触するように給電電極を設けてもよい。本実
施の形態では、支持ローラ５を用いて帯電電極２に帯電
電圧を供給した。

【００２７】支持ローラ５は、少なくとも周面が導電性
材料で形成され、例えば、アルミニウム，ＳＵＳ等の金
属、あるいは体積抵抗率が帯電電極２の体積抵抗率以下
になるように形成された導電性高分子材料等が用いられ
る。また、支持ローラ５は、被帯電体１と所定の間隔を
有して被帯電体１に平行となるように配置されており、
帯電電極２を軸方向においてほぼ均一に被帯電体１と接
触させるように支持している。このように帯電電極２が
撓んだ状態で被帯電体１と接触することにより、被帯電
体１への当接圧が適切に調整され、均一な接触が得られ
る。

【００２８】弾性部材６としては、金属等からなるスプ
リングの他、板ばね，皿ばね等を用いることができる。
また、ゴム，発泡ゴム，スポンジ等の弾性体を用いるこ
とも可能であり、ガイド３を押し戻す力を与えることが
できるような材料・構成であれば、特にばねに限らな
い。

【００２９】なお、第１の実施の形態では、支持ローラ
５を固定しているが、本発明はこの構成に限定されるも
のではなく、支持ローラ５を回転駆動させる構成にして
も同様の効果が発揮される。

【００３０】次に、第１の実施の形態の動作を説明す
る。

【００３１】直流電源４から導電性の支持ローラ５を介
して帯電電極２に所定の直流電圧を印加すると、帯電電
極２と被帯電体１との接触部近傍に形成される微小な空
隙で放電が発生し、その空隙の空気がイオン化する。支
持ローラ５に直流電源４の負極性側が接続されていれ
ば、−のイオンまたは電子が被帯電体１側へ流れて被帯
電体１を帯電し、＋のイオンは帯電電極２側へ到達して
中和される。さらに、電圧の印加によって帯電電極２が
被帯電体１の移動方向Ｘに引っ張られ、帯電電極２と被
帯電体１との接触が安定になる。また、帯電電極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、帯電電極２に半導電性抵抗体を用い
たことにより、空隙のどの部分にも過大な電流が流れる
のを防止することが可能であり、被帯電体１に対して均
一な帯電が可能である。

【００３２】一方、帯電電極２は可撓性を有しているた
め、その製造上の制約から、同軸度や伸直度等がばらつ
いてしまう。そのため、帯電電極２が静電吸引力で図１
(a)の矢印方向Ｒへ回転しはじめると、図１(b) の軸方
向Ｙの外側へ移動し、いわゆる蛇行（ウオーク）現象が
発生する。一般に、ウオークが発生すると、帯電電極２
の端部が突き当たったところで力を受けるため、端部で
の不要な摩擦が発生し、回転が不安定になって帯電均一
性を低下させてしまう問題がある。また、さらにこのま
ま使用すると、端部がめくれたり、亀裂が生じたりして
破損してしまい、使用不可能になってしまう。そこで、
図１に示すような構成にすることにより、帯電電極２の
端部が軸方向Ｙの左右のどちらかに移動してガイド３に
押し当てられても、弾性部材６によってウオークしてき
た向きと逆方向に押し戻されるため、常に安定してウオ
ークを防止することが可能になる。

【００３３】図２は、帯電試験装置を示す。この帯電試
験装置５０は、同図矢印方向に回転するドラム状の被帯
電体（感光体）１の周囲に、被帯電体１の表面電位を検
知する表面電位センサー５１と、被帯電体１の表面電荷
を除電する除電ランプ５２とを有しており、表面電位セ
ンサー５１に表面電位計５３が接続されている。被帯電
体１の回転方向における表面電位センサー５１の上流側
には、第１の実施の形態に係る帯電装置１０が配置さ
れ、導電性の帯電電極２が被帯電体１の表面に接触する
ように支持ローラ５で支持されている。また、支持ロー
ラ５には、直流電源５４が接続され、直流の帯電電圧が
印加されるようになっている。この直流電源５４は、出
力電圧を任意に変えることができるものであり、表面電
位計５３は、印加電圧の増減に伴って変化する被帯電体
１の表面電位を測定するものである。

【００３４】この帯電試験装置５０では、帯電装置１０
に使用されるフィルム状の帯電電極２として、以下の３
種類を用いた。 (a) ＰＶｄＦを体積抵抗率が１０³Ω・ｃｍとなるよう
に形成した内径１２．５ｍｍ、厚さ３０μｍの可撓性の
フィルムチューブ (b) ナイロンを体積抵抗率が１０⁵Ω・ｃｍとなるよう
に形成した内径１２．５ｍｍ、厚さ５０μｍの可撓性の
フィルムチューブ (c) ポリカーボネートを体積抵抗率が１０⁷Ω・ｃｍと
なるように形成した内径１２．５ｍｍ、厚さ５００μｍ
の薄肉円筒状電極また、支持ローラ５は直径１１ｍｍのものを用いた。

【００３５】図３は、上記帯電試験装置５０を用いた帯
電実験において、帯電電極２に直流電圧を印加した際の
印加電圧と被帯電体１の表面電位との関係を示す。直流
電源５４から０Ｖ〜−２０００Ｖの直流電圧を印加した
時の被帯電体１の表面電位を測定した結果、被帯電体１
の表面電位は約−５５０Ｖの印加電圧から急激に上昇し
はじめ、−２０００Ｖの印加電圧で約−１４５０Ｖに達
することが確認された。この間、帯電装置１０による異
常放電の発生は見られなかった。また、帯電電極２の材
料については、上記(a),(b),(c) の３種類すべてにおい
て、同様に良好な結果が得られた。

【００３６】図４は、上記帯電試験装置５０を用いた帯
電実験において、被帯電体１の表面電位変動を示す。こ
の実験では、比較例として、帯電装置１０からガイド３
と弾性部材６を外し、帯電電極２のウオークを規制せず
に同様の実験を行った。図４から明らかなように、ガイ
ド３と弾性部材６を外した比較例では約２０Ｖの電位む
らが発生しているのに対し、第１の実施の形態ではほと
んど変動しておらず、約５Ｖ程度と大きく改善されてい
ることが分かる。また、比較例においてウオークがひど
い場合には、帯電電極２が片側に寄ってしまい、端部が
破損してしまった。従って、帯電電極２の端部にウオー
クを規制するガイド３と弾性部材６を有する本実施の形
態により、帯電電位の均一性を大きく向上することが可
能であることが確認された。

【００３７】図５は、上記帯電装置１０が適用された画
像形成装置を示す。この画像形成装置１００は、一様に
帯電された後に像光を照射することによって潜像が形成
されるドラム状の感光体（被帯電体）１０１を備え、こ
の感光体１０１の周囲には、感光体１０１の表面を帯電
させる、本実施の形態の帯電装置１０の他、露光装置１
０２、現像装置１０３、転写装置１０４、クリーニング
装置１０５および除電ランプ１０６を備ている。さら
に、この画像形成装置１００内には、用紙Ｐを収納する
とともに、給紙ローラ１０７ａを備えた用紙カセット１
０７、トナー像を定着する定着装置１０８等も備えてい
る。なお、同図において、１０９ａは用紙Ｐを用紙ガイ
ド１０９に沿って搬送する搬送ローラである。

【００３８】この画像形成装置１００において、帯電装
置１０により感光体１０１が所定の電位に帯電された
後、露光装置１０２によって画像情報に対応したレーザ
ー光が照射されると、感光体１０１の表面に静電潜像が
形成される。この静電潜像は、現像装置１０３によって
現像され、感光体１０１へのトナーの付着による可視像
が形成される。さらに、用紙Ｐが、給紙ローラ１０７ａ
によって用紙カセット１０７から給紙され、搬送ローラ
１０９ａにより用紙ガイド１０９に沿って感光体１０１
と転写装置１０４との間に搬送され、転写装置１０４に
より感光体１０１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写され
る。転写されたトナー像は、定着装置１０８で定着さ
れ、用紙Ｐ上にプリント像が形成される。一方、転写工
程後、感光体１０１の回転に伴い、感光体１０１上に残
留した未転写トナーは、クリーニング装置１０５により
清掃され、除電ランプ１０６により感光体１０１表面が
除電された後、再び帯電装置１０による帯電工程に入
る。なお、上記帯電工程において、帯電装置１０へ印加
される電圧は約−９００Ｖの直流電圧、または−３５０
Ｖの直流成分にピーク間電圧１５００Ｖ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１０
１の表面電位はほぼ−３５０Ｖに帯電される。

【００３９】図６(a) ，(b) は、上記画像形成装置１０
０により形成されたプリント像を示し、同図(a) は第１
の実施の形態に係る帯電装置１０を用いた場合であり、
同図(b) はガイド３と弾性部材６を設けていない比較例
の場合である。上記画像形成装置１００を用いてプリン
ト像を形成し、上記帯電装置１０の信頼性テストを行っ
た結果、図６(a) に示すように、帯電電位が均一で、画
質欠陥のない良好な画像が得られることが確認された。
また、比較例として、図１に示されるガイド３と弾性部
材６を外すと、図６(b) に示すように、プリント像に帯
電電極２の外径の回転周期でかぶりや濃度むらといった
画質欠陥が発生した。従って、帯電電位を均一にするた
めには、帯電電極２の端部にガイド３と弾性部材６から
なるウオーク規制部材を設けることにより、安定して被
帯電体１に接触させ、かつ安定して回転させる、本発明
による構成が非常に有効であることが実証された。

【００４０】図７は、クリーナレス画像形成装置を示
す。このクリーナレス画像形成装置１１０は、図５に示
すクリーニング装置１０５を用いないものであり、他は
図５と同様に構成されている。上記帯電装置１０は、図
７に示すクリーナレス画像形成装置１１０においても同
様に適用することができる。この画像形成装置１１０の
プロセスは、前述の図５の場合とほとんど同じである
が、感光体１０１上に残留した未転写トナーはそのまま
帯電装置１０を通過し、現像装置１０３で回収される。
もしくは、転写装置１０４によって１００％に近い転写
を行うことにより、未転写トナーを極力少なくしてい
る。

【００４１】このようなクリーナレス画像形成装置１１
０では、感光体１０１上に残留するトナーや紙粉、放電
性生物等によって帯電装置１０の帯電電極２が汚れやす
くなる傾向がある。従って、このような場合には、図１
に示される帯電装置１０でも十分に機能するが、帯電電
極２の外周に接するような後述する押さえ部材を設置
し、帯電電極２の表面を清掃することが好ましい。押さ
え部材には、スポンジやフェルト、ブラシ、フォーム、
不織布等の弾性材料からなるものが好適に用いられるが
特にこれに限ったものではない。例えば、ゴム，ゲル，
ブレード，パドル，樹脂，金属等からなるブロック体
や、ローラ等の回転体、往復運動する部材等も好適に用
いられる。

【００４２】図８は、本発明の第２の実施の形態に係る
帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は縦断
面図である。この帯電装置１０は、帯電電極２に帯電電
圧を供給する手段として、帯電電極２の外周面に接触す
るように、直流電源４に接続された給電電極を兼ねた押
さえ部材８を設けたものであり、他は第１の実施の形態
と同様に構成されている。

【００４３】押さえ部材８を構成する給電電極の材料と
しては、導電性を有するものであればどのようなもので
もよく、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，ポリイミド，ＰＥＮ，ＰＥ
Ｋ，ＰＥＳ，ＰＰＳ，ＰＦＡ，ＰＶｄＦ，ＥＴＦＥ，Ｃ
ＴＦＥ等の樹脂、あるいはシリコンゴム，エチレンプロ
ピレンゴム，ブチルゴム，アクリルゴム，ウレタンゴ
ム，ニトリルゴム等の合成ゴムに、カーボンブラックや
金属粉末等の導電性の粉末を混入したものを使用するこ
とができる。また、エピクロルヒドリンゴム，クロロプ
レンゴム，ＥＰＤＭゴム等の有極性ゴムや、アモルファ
スシリコン等の半導電性の無機材料を絶縁体の基体上に
薄膜あるいは厚膜蒸着して形成してもよい。但し、有極
性ゴム等は付着力が高いため、低付着材料等で表面をコ
ーティングするといった工夫が必要である。さらに、上
記のような高分子材料に限ったものではなく、例えば、
ＳＵＳ，アルミニウム，黄銅等の金属、水、アルコー
ル、液体金属等の導電性液体等も使用することができ
る。但し、導電性液体を使用する場合は、液体が帯電電
極等に付着・飛散したり、蒸発するのを防止するための
機構が必要である。

【００４４】押さえ部材８を構成する給電材料の形状
は、帯電電極２の表面あるいは裏面に接触することが可
能であればどのような形状でもよく、例えば、スポン
ジ，繊維，フェルト，ゴム，不織布，フォーム，ブラ
シ，ウエブ，ブレード，パドル，ゲル，樹脂，金属等か
らなるブロック体や、ローラ等の回転体、あるいは往復
運動をする刷毛状の部材等が好適に用いられる。但し、
帯電装置１０の形状によっては、接触部の圧力が小さい
ほうが望ましい場合があり、この場合は、ブラシ，フェ
ルト，不織布，スポンジ，ローラ等が好適に用いられ
る。

【００４５】この第２の実施の形態では、押さえ部材８
は、導電性材料からなる押さえ板８ａと、押さえ板８ａ
に植設された導電性繊維のブラシ８ｂで構成されてい
る。ブラシ８ｂを帯電電極２の外周面に接触させること
で、帯電電極２の外周面からの給電が可能になる。ま
た、支持ローラ５を絶縁性材料で構成することができる
ため、支持ローラ５を被帯電体１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いため、より安定した
帯電電位を得ることが可能になる。

【００４６】図９は、本発明の第３の実施の形態に係る
帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は縦断
面図、同図(c) はガイド３の支持構造を示す断面図であ
る。この帯電装置１０は、第１の実施の形態において、
ガイド３を軸方向Ｙにのみ移動可能に構成したものであ
り、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。す
なわち、支持ローラ５は、図９(b) ，(c) に示されるよ
うに、支持ローラ５の両端の軸部５ａに凸部５ｂを形成
し、凸部５ｂがガイド３の穴３ａに形成した凹部３ｂに
係合するようになっている。この機構によって、ガイド
３は、帯電電極２の回転方向Ｒには回転せず、図９(b)
の軸方向Ｙにのみ移動可能となっている。なお、本実施
の形態では、支持ローラ５側に凸部５ｂを形成し、ガイ
ド３側に凹部３ｂを形成したが、本発明の構成がこの形
状に限ったものではないことは明らかである。例えば、
支持ローラ５側に凹部を形成し、ガイド３側に凸部を形
成する等の構成が可能であり、ガイド３を回転させずに
軸方向Ｙのみに移動可能にすることができれば、どのよ
うな構成でもよい。なお、ガイド３は、本実施の形態で
は円盤状のもの用いているが、特にこれに限ったもので
はなく、楕円，四角形等どのような形状でもよい。但
し、被帯電体１との対向部において、被帯電体に接触し
てしまうと、被帯電体１の表面に傷を付けてしまうこと
があるため、なるべく非接触に配置できるような形状が
好ましい。

【００４７】この第３の実施の形態によれば、帯電電極
２が静電吸引力によって回転しはじめると、図１に示す
第１の実施の形態と同様に、帯電電極２が図９(b) の軸
方向Ｙへ移動するウオークが発生する。そこで、図９に
示すような構成にすることにより、常に安定してウオー
クを防止することが可能になる。また、ガイド３が回転
しないように固定されているため、帯電電極２は、端部
での摩擦によってガイド３自体の回転による変動を受け
ることがないため、帯電電極２の回転がより一層安定
し、均一な帯電電位を得ることができる。また、この帯
電装置１０を用いて図２に示される帯電試験装置５０に
よる帯電性試験を行ったところ、第１の実施の形態と同
様に良好な結果が得られた。また、図５に示される画像
形成装置１００を用いてプリントテストを行ったとこ
ろ、かぶり等の画質欠陥のない良好な画像が得られるこ
とが確認された。また、ガイド３が回転しないように固
定されているため、帯電電極２の端部での摩擦が一定に
なるため、帯電電極２の回転がより一層安定し、均一な
帯電電位を得ることができるという効果も有している。
さらに、第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同様
に、図７に示されるクリーナレス画像形成装置１１０に
おいても同様に適用することができる。このような場合
には、図９に示される帯電装置１０でも十分に機能する
が、図８に示されるように、帯電電極２の外周に接する
ような押さえ部材８を設置し、帯電電極２の表面を清掃
することが好ましい。このような押さえ部材８を設ける
ことにより、帯電電極２の汚れを防止するだけでなく、
帯電電極２の外周面を支持ローラ５に軽く押圧して、回
転を安定化する効果も有している。

【００４８】図１０は、本発明の第４の実施の形態に係
る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は縦
断面図、同図(c) はガイド３の支持構造を示す断面図で
ある。この帯電装置１０は、帯電電極２に帯電電圧を供
給する手段として、帯電電極２の外周面に接触するよう
に、直流電源４に接続されたローラ状の押さえ部材８を
設け、支持ローラ５に対して偏心した位置（エキセント
リックな位置）に設けられガイド３を用いたものであ
る。

【００４９】ガイド３が支持ローラ５の軸受部５ａには
め込まれる穴３ａは、図１０(c) に示されるように、ガ
イド３の中心ではなく、偏心した位置に設けられてい
る。従って、ガイド３は、被帯電体１への対向部では、
突き当て部３ｃがほとんどない形状になっている一方、
その逆側は突き当て部３ｃが大きくなっており、その突
き当て部３ｃの大きい面が、帯電電極２の回転を安定さ
せる。

【００５０】この押さえ部材８は、少なくも周面が導電
性材料で形成され、例えば、アルミニウム，ＳＵＳ，黄
銅等の金属、あるいは体積抵抗率が帯電電極２の体積抵
抗率以下になるように形成された導電性高分子材料等が
用いられる。また、図１０のようにローラ状に成形され
ていてもよいし、ブラシやスポンジ等によってブロック
状に形成されていてもよい。

【００５１】支持ローラ５は、図１に示される帯電装置
１０のように、導電性の材料を用いることも可能である
が、ここでは、絶縁性の材料によって構成されている。
絶縁性の材料としては、例えば、ポリエステル，ＰＯ
Ｍ，アクリル，ポリカーボ等の樹脂や、ＥＰＤＭ等のゴ
ム等を挙げることができるが、基本的には帯電電極２の
堆積抵抗率よりも大きいものであれば用いることができ
る。

【００５２】その他の構成については、図１と同様のも
のを使用している。また、ガイド３は、図９と同様の手
法を用いて、支持ローラ５に係止されており、弾性部材
６は帯電装置１０が設置される装置、もしくはカートリ
ッジ内の外壁９に突き当てられており、支持ローラ５
は、軸受７によって被帯電体１と空隙を設けて保持され
ている。

【００５３】この第４の実施の形態によれば、帯電電極
２が支持ローラ５とほとんど接していない領域に比べ
て、接触している領域のガイド３の突き当て部３ｃが大
きくなっているため、帯電電極２の回転が不安定になっ
て、ガイド３を乗り越えてウオークしてしまうことを防
ぐことができる。また、ローラ状の押さえ部材８によっ
て帯電電極２が上部に移動する量を規制されているた
め、より一層ガイド３から外れることを防止する効果が
高まっている。また、支持ローラ５が絶縁性であるた
め、被帯電体１に接触する位に近づけても、リーク等が
発生しない。これにより、支持ローラ５と被帯電体１と
の距離を小さくする、もしくは接触させることが可能と
なり、より一層回転が安定する。また、この帯電装置１
０を用いて図２に示される帯電試験装置５０による帯電
性試験を行ったところ、第１の実施の形態と同様に良好
な結果が得られた。また、図５に示される画像形成装置
１００を用いてプリントテストを行った結果、かぶり等
の画質欠陥のない良好な画像が得られることが確認され
た。図１０に示す構成にすることにより、支持ローラ５
を被帯電体１により近接させることができるため、装置
全体が小型になるという効果も有している。また、第１
の実施の形態と同様に、図７に示されるクリーナレス画
像形成装置１１０においても同様に適用することができ
る。このような場合には、図１０に示される帯電装置１
０でも十分に機能するが、押さえ部材８にブラシ状のも
のを用いて帯電電極２の表面の汚れを清掃することが好
ましい。また、ローラ状の押さえ部材８あるいは支持ロ
ーラ５を独立に回転させると、さらに帯電均一性が向上
する。このような構成にすることにより、被帯電体１の
表面に残留した未転写トナーによって静電吸引力が低下
し、帯電電極２の回転が不安定になることを防止するこ
とができる。

【００５４】なお、上記第４の実施の形態では押さえ部
材８によって帯電電圧が供給されているが、電圧の供給
方法はこれに限ったものではなく、第１および第３の実
施の形態のように、支持ローラ５を導電性の材料によっ
て構成し、これによって電圧を供給することも可能であ
る。また、押さえ部材８を取り除いた構成においても、
ガイド３の大きさを最適化することにより、同様の効果
を発揮することができる。さらに、ガイド３を被帯電体
１に軽く接触させながら、少し回転させることにより、
支持ローラ５と被帯電体１との距離を微調節することが
できる。これにより、支持ローラ５と被帯電体１との平
行度を最適に調整することが可能になるという効果も有
している。

【００５５】図１１は、本発明の第５の実施の形態に係
る帯電装置を示し、同図(a) は平面図であり、同図(b)
は側面図である。この帯電装置１０は、図９に示される
帯電装置１０とほぼ同じ構成であるが、図１１(a) に示
すように、ドラム状の被帯電体１の中心軸（図中一点破
線で示す。）に対してθの角度をもって配置されてい
る。被帯電体１は、図中下向きに回転しており、帯電装
置１０に電圧が供給された場合は、帯電装置１０に対し
て図示の向きのＦ_P/Rの力が被帯電体１から作用するこ
とになる。この力Ｆ_P/Rは、帯電電極２の駆動力となる
Ｆ_Rと図中右方向への移動力Ｆ_Wに分解される。従っ
て、図１１に示されるように、帯電装置１０を被帯電体
１に対して、θの角度をもたせたねじれの位置に配置す
ることにより、帯電電極２は、常に図１１(b) の右方向
にウオークすることになる。

【００５６】支持ローラ５は、図１に示される帯電装置
１０と同様のものを用いている。また、図示されない直
流電源についても、図１に示す帯電装置１０と同じ−９
００Ｖの直流電源が用いられている。また、ガイド３
は、図９と同様の手法を用いて、支持ローラ５に係止さ
れており、弾性部材６は皿ばねを用いており、ガイド３
と軸受け７の間に配置されている。但し、この帯電装置
１０では、帯電電極２がウオークする方向が一定である
ため、これまでの実施の形態で用いてきたウオーク防止
機構は、図中右側だけに設置すればよいことになる。従
って、本実施の形態では、ガイド３および弾性部材６
は、片側だけに設置されている。

【００５７】この第５の実施の形態によれば、帯電装置
１０を用いて図２に示される帯電試験装置５０による帯
電性試験を行ったところ、第１の実施の形態と同様に良
好な結果が得られた。また、図５に示される画像形成装
置１００を用いてプリントテストを行ったところ、かぶ
り等の画質欠陥のない良好な画像が得られることが確認
された。また、ガイド３および弾性部材６を片側に配置
することにより、コストを低減する効果も有している。
また、この帯電装置１０は、第１の実施の形態と同様
に、図７に示されるクリーナレス画像形成装置１１０に
おいても同様に適用することができる。このような場合
には、図１１に示される帯電装置１０でも十分に機能す
るが、第４の実施の形態と同様に、帯電電極２の外周面
に接触するように配置されるローラ状の押さえ部材８を
併設することにより、より高い信頼性を得ることができ
る。

【００５８】なお、上記実施の形態では、ウオークが右
側になるように帯電装置１０を図１１(a) に示すように
右下がりに配置しているが、もちろんこの構成に限った
ものではなく、左下がりにしてもよい。被帯電体１の中
心軸との傾きθの大きさとしては、あまり大きすぎると
ウオーク力が大きくなりすぎてしまい、帯電電極２の端
部の破損が発生したり、帯電電極２のよれが生じてしま
うため、１０°以下に設定することが望ましい。

【００５９】図１２は、本発明の第６の実施の形態に係
る帯電装置を示す。この帯電装置１０は、ドラム状の被
帯電体１の中心軸（図中一点破線で示す。）に対してθ
の角度をもって配置されている。すなわち、帯電電極２
内の支持ローラ５が、片側（図では右側）に行く程被帯
電体１に近づくように配置されるため、帯電電極２は、
右側に行く程撓み量が多くなる。被帯電体１は、図中下
向きに回転しており、帯電装置１０に電圧が供給された
場合は、帯電装置１０に対して図示の向きのＦ _P/Rの力
が被帯電体１から作用することになる。この力Ｆ
_P/Rは、帯電電極２の駆動力となるＦ_Rと図中右方向へ
の移動力Ｆ_Wに分解される。従って、図１２に示される
ように、帯電装置１０は右側に行く程θの角度分だけを
被帯電体１に近づいているため、帯電電極２は、常に図
中右方向にウオークすることになる。なお、この帯電装
置１０のその他の構成については、図１１と同様であ
る。

【００６０】また、帯電装置１０を用いて図２に示され
る帯電試験装置５０による帯電性試験を行った結果、第
１の実施の形態と同様に良好な結果が得られた。また、
図５に示される画像形成装置１００を用いてプリントテ
ストを行ったところ、かぶり等の画質欠陥のない良好な
画像が得られることが確認された。また、第５の実施の
形態と同様に、ウオーク防止のガイド３と弾性部材６を
片側だけに配置すればよいので、コストが低減されると
いった効果も有している。

【００６１】さらに、この帯電装置７０は、第１の実施
の形態と同様に、図７に示されるクリーナレス画像形成
装置１１０においても同様に適用することができる。こ
のような場合には、図１２に示される帯電装置１０でも
十分に機能するが、第４の実施の形態と同様に、帯電電
極２の外周面に接触するように配置されるローラ状の押
さえ部材８を併設することにより、より高い信頼性を得
ることができる。

【００６２】なお、上記実施の形態では、ウオークが右
側になるように、支持ローラ５が右側に行く程被帯電体
１に近づくように配置しているが、もちろんこの構成に
限ったものではなく、逆の構成にしてもよい。被帯電体
１の中心軸との傾きθの大きさとしては、あまり大きす
ぎるとウオーク力が大きくなりすぎてしまい、端部の破
損が発生したり、帯電電極２のよれが生じてしまうた
め、１０°以下に設定することが望ましい。

【００６３】図１３は、本発明の第７の実施の形態に係
る帯電装置を示す。この帯電装置１０の支持ローラ５
は、ドラム状の被帯電体１の中心軸（図中一点破線で示
す。）に対してθの角度をもつような形状に構成されて
いる。すなわち、帯電電極２内の支持ローラ５が、片側
（図では右側）に行く程細くなるようなテーパー状に形
成されいる。このため、帯電電極２は、右側に行く程撓
み量が大きくなる。被帯電体１が図中下向きに回転して
いれば、帯電装置１０に電圧が供給された場合は、帯電
装置１０に対して図示の向きのＦ_P/Rの力が被帯電体１
から作用することになる。この力Ｆ_P/Rは、帯電電極２
の駆動力となるＦ_Rと図中右方向への移動力Ｆ_Wに分解
される。従って、図１３に示されるように、帯電装置１
０は右側に行く程θの角度分だけを被帯電体１に近づい
ていくことになるため、帯電電極２は、常に図中右方向
にウオークすることになる。なお、この帯電装置１０の
その他の構成については、図１１と同様に、ガイド３、
弾性部材６、軸受け７を備えて構成されている。

【００６４】この帯電装置１０を用いて図２に示される
帯電試験装置５０による帯電性試験を行ったところ、第
１の実施の形態と同様に良好な結果が得られた。また、
図５に示される画像形成装置１００を用いてプリントテ
ストを行ったところ、かぶり等の画質欠陥のない良好な
画像が得られることが確認された。また、第５の実施例
と同様に、ウオーク防止のガイドと弾性部材を片側だけ
に配置すればよいので、コストが低減されるといった効
果も有している。

【００６５】この帯電装置１０は、第１の実施の形態と
同様に、図７に示されるクリーナレス画像形成装置１１
０においても同様に適用することができる。このような
場合には、図１３に示される帯電装置１０でも十分に機
能するが、第４の実施の形態と同様に、帯電電極２の外
周面に接触するように配置されるローラ状の押さえ部材
８を併設することにより、より高い信頼性を得ることが
できる。

【００６６】なお、上記実施の形態では、ウオークが右
側になるように、支持ローラ５は、右側に行く程細くな
るようなテーパー状に形成されているが、勿論この構成
に限ったものではなく、逆の構成にしてもよい。被帯電
体１の中心軸との傾きθの大きさとしては、あまり大き
すぎるとウオーク力が大きくなりすぎてしまい、端部の
破損が発生したり、帯電電極２のよれが生じてしまうた
め、１０°以下に設定することが望ましい。

【００６７】図１４は、本発明の第８の実施の形態に係
る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は縦
断面図である。この帯電装置１０は、図１に示す帯電装
置１０とほぼ同じ構成であるが、帯電電極２の外周面に
ほぼ均等に接触するように配置されるコ字状のガイド３
を有している。さらに、ガイド３は、弾性部材６によっ
て図１４(b) の軸方向Ｙに移動可能に設置されており、
弾性部材６は、軸受７とガイド３の間に設置されてい
る。支持ローラ５は、第１の実施の形態と同様のものを
用いており、直流電源４に接続されている。なお、直流
電源４は、図１に示す帯電装置１０と同じ−９００Ｖの
直流電源が用いられている。

【００６８】帯電電極２は第１の実施の形態と同様のも
のを用いており、静電吸着力によって帯電電極２は、被
帯電体１に接触しながら図中の矢印方向Ｒに回転する。
本実施の形態ではコ字状のガイド３を用いているが、特
にこれに限ったものではなく、ローラ状等も好適に用い
ることができる。また、ガイド３は、特に弾性部材６を
用いずに固定されていてもよい。また、帯電電極２は、
上述のように薄いものでもよいが、０．５ｍｍ〜１ｍｍ
程度の比較的厚いものも用いることができる。このよう
な帯電電極２を用いると、薄いものに比べて静電吸引力
による撓み量が少なくなるため、ウオークが少ないとい
う利点がある。また、帯電電極２の端部の耐久性も高い
ため、ばね部材を用いない場合には特に好適である。

【００６９】この帯電装置１０では、帯電電極２が静電
吸引力によって回転しはじめると、図１と同様に、図１
４(b) の軸方向Ｙへ移動するウオークが発生する。そこ
で、図１４に示すような構成にすることにより、常に安
定してウオークを防止することが可能になる。さらに、
ガイド３が帯電電極２の回転を安定化させる効果も有し
ているため、帯電電極２の回転がより一層安定し、均一
な帯電電位を得ることができる。

【００７０】この帯電装置１０を用いて図２に示される
帯電試験装置５０による帯電性試験を行ったところ、第
１の実施の形態と同様に良好な結果が得られた。また、
図５に示される画像形成装置１００を用いてプリントテ
ストを行ったところ、かぶり等の画質欠陥のない良好な
画像が得られることが確認された。また、ガイド３が回
転安定化部材を兼ねるため、低コスト化が可能になると
いう利点も有している。

【００７１】この帯電装置１０は、第１の実施の形態と
同様に、図７に示されるクリーナレス画像形成装置１１
０においても同様に適用することができる。このような
場合には、図１４に示される帯電装置１０でも十分に機
能するが、帯電電極２の外周面に接触するように配置さ
れる弾性体からなる押さえ部材、あるいはブラシ状の押
さえ部材を併設することにより、より高い信頼性を得る
ことができる。

【００７２】図１５は、本発明の第９の実施の形態に係
る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は縦
断面図である。この帯電装置１０は、図１４に示したの
と同様に、帯電電極２の外周面に接触するガイド３の部
分にブラシ状の押さえ部材８を設け、帯電電極２の表面
を清掃するようにしたものである。なお、押さえ部材８
をローラ状にして駆動するか、もしくは支持ローラ５を
駆動することにより、より安定した帯電電位を得ること
ができる。

【００７３】図１６は、本発明の第１０の実施の形態に
係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は
縦断面図である。この帯電装置１０は、図１５に示すブ
ラシ状の押さえ部材８を弾性を有する押さえ部材８とし
たものである。他は、図１４に示す第８の実施の形態と
同様に構成されている。

【００７４】この帯電装置１０では、帯電電極２が静電
吸引力によって回転しはじめると、図１と同様に、図１
６(b) の軸方向Ｙへ移動し、ウオークが発生する。そこ
で、図１６に示すような構成にすることにより、常に安
定してウオークを防止することが可能になる。さらに、
ガイド３が帯電電極２の回転を安定化させる効果も有し
ているため、帯電電極２の回転がより一層安定し、均一
な帯電電位を得ることができる。また、このガイド３
は、適当な力によって帯電電極２を挟みこむように、支
持ローラ５の方向に押し当てられている。この押し当て
力によって弾性を有する押さえ部材８は縮むため、図１
６(b) のようにガイド３の帯電電極２の側に突出してい
る部分が帯電電極２のウオークを規制することができ
る。

【００７５】この帯電装置１０を用いて図２に示される
帯電試験装置５０による帯電性試験を行ったところ、第
１の実施の形態と同様に良好な結果が得られた。また、
図５に示される画像形成装置１００を用いてプリントテ
ストを行ったところ、かぶり等の画質欠陥のない良好な
画像が得られることが確認された。また、ガイド３が回
転安定化部材を兼ねるため、低コスト化が可能になると
いう利点も有している。

【００７６】上記帯電装置１００は、第１の実施の形態
と同様に、図７に示されるクリーナレス画像形成装置１
１０においても同様に適用することができる。

【００７７】図１７は、本発明の第１１の実施の形態に
係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は
縦断面図である。この帯電装置１０は、左右一対のガイ
ド３の間に帯電電極２の外周面に接触する弾性体からな
る押さえ部材８を設け、他は図１４に示す第８の実施の
形態と同様に構成されている。なお、押さえ部材８およ
び支持ローラ５の一方、あるいは両方を回転駆動するこ
とにより、より安定した帯電電位を得ることができる。
また、ガイド３を導電性の材料によって構成することに
より、帯電電圧を供給することができる。この場合は、
支持ローラ５を絶縁性にすることができるため、支持ロ
ーラ５を被帯電体１にさらに近接させることが可能とな
り、帯電均一性が向上するという効果も有している。

【００７８】図１８は、本発明の第１２の実施の形態に
係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は
縦断面図である。この帯電装置１０は、帯電電極２は第
１の実施の形態と同様のものを用いており、静電吸着力
によって帯電電極２は被帯電体１に接触しながら図中の
矢印方向Ｒに回転する。ガイド３は、帯電電極２を支持
する枠体からなり、内壁には帯電電極２をブラシ状の押
さえ部材８が配置され、そのうちの少なくとも一つは導
電性の材料から構成されている。また、ガイド３と外壁
９との間には、弾性部材６を配置している。

【００７９】ガイド３は、絶縁性の材料であればどのよ
うな材質で形成されていてもよく、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，フッ素等
の高分子材料が好適に用いられる。また、被帯電体１に
放電しない程度に十分離間して設置する場合には、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，ＰＥＫ，ＰＥＳ，ＰＰＳ，
ＰＦＡ，ＰＶｄＦ，ＥＴＦＥ，ＣＴＦＥ等の樹脂、ある
いはシリコンゴム，エチレンプロピレンゴム，ブチルゴ
ム，アクリルゴム，ウレタンゴム，ニトリルゴム等の合
成ゴムに、カーボンブラックや金属粉末等の導電性の粉
末を混入したものを使用することができる。また、エピ
クロルヒドリンゴム，クロロプレンゴム，ＥＰＤＭゴム
等の有極性ゴムや、アモルファスシリコン等の半導電性
の無機材料を絶縁体の基体上に薄膜あるいは厚膜蒸着し
て形成したもの等を使用してもよい。

【００８０】上記ブラシ状の押さえ部材８の少なくとも
１つは、帯電電極２に帯電電圧を供給するため導電性で
なければならず、本実施の形態では、レーヨンにカーボ
ンを分散させることにより、体積抵抗が１０³Ω・ｃｍ
程度になるように形成された導電性のブラシを用いてい
る。ブラシ状の押さえ部材８の材料は、レーヨンに限っ
たものではなく、ポリエステル，ナイロン等のように、
繊維状に形成できる材料であればどのような材質のもの
を用いてもよい。

【００８１】この帯電装置１０では、直流電源４から導
電性を有するブラシ状の押さえ部材８を介して帯電電極
２に帯電電圧が印加されると、静電吸引力によって帯電
電極２は被帯電体１の移動方向Ｘに引っ張られ、安定し
て回転しはじめる。すると、図１と同様に、帯電電極２
は、図１５(b) の軸方向Ｙ向へ移動し、ウオークが発生
する。そこで、図１８に示すような構成にすることによ
り、常に安定してウオークを防止することが可能にな
る。さらに、ブラシ状の押さえ部材８が帯電電極２の回
転を安定化させる効果も有しているため、帯電電極２の
回転がより一層安定し、均一な帯電電位を得ることがで
きる。

【００８２】この帯電装置１０を用いて図２に示される
帯電試験装置５０による帯電性試験を行ったところ、第
１の実施の形態と同様に良好な結果が得られた。また、
図５に示される画像形成装置１００を用いてプリントテ
ストを行ったところ、かぶり等の画質欠陥のない良好な
画像が得られることが確認された。

【００８３】この帯電装置１０は、第１の実施の形態と
同様に、図７に示されるクリーナレス画像形成装置１１
０においても同様に適用することができる。特に、帯電
電極２の表面に接触しているブラシ状の押さえ部材８の
一部をフェルト材料等に変更することにより、帯電電極
２の表面に異物が付着することを防止する効果を高める
ことも可能になるため、より高い信頼性を得ることがで
きる。

【００８４】図１９は、本発明の第１３の実施の形態に
係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は
縦断面図である。この帯電装置１０は、帯電電極２は第
１の実施の形態と同様のものを用いており、静電吸着力
によって帯電電極２は被帯電体１に接触しながら図中の
矢印方向Ｒに回転する。被帯電体１の両端には、凹部１
ｃが設けられており、ガイド３は、この凹部１ｃにはめ
込まれている。また、帯電電極２の外周面に接触するよ
うにローラ状の押さえ部材８が設置されており、これ
は、直流電源４に接続され、帯電電極２に電圧を供給す
る給電電極の役割も兼ねている。

【００８５】この帯電装置１０は、これまでの実施の形
態と同様に帯電電極２に電圧を印加すると、帯電電極２
と被帯電体１の間に静電吸引力が発生し、この力によっ
て帯電電極２が回転する。従って、ウオークを発生させ
る力が作用する点は、図１９に示すように、放電領域お
よび帯電電極２と被帯電体１の接触部であることがわか
る。従って、最も効果的にウオークを防止するには、こ
の作用点Ａに突き当たるような規制部材を設けることで
ある。そのため、本実施の形態ではガイド３を被帯電体
１に埋没するように設置し、作用点Ａにおいてウオーク
を規制可能な構成にした。

【００８６】この帯電装置１０を用いて図２に示される
帯電試験装置５０による帯電性試験を行ったところ、第
１の実施の形態と同様に良好な結果が得られた。また、
図５に示される画像形成装置１００を用いてプリントテ
ストを行ったところ、かぶり等の画質欠陥のない良好な
画像が得られることが確認された。

【００８７】この帯電装置１０は、第１の実施の形態と
同様に、図７に示されるクリーナレス画像形成装置１１
０においても同様に適用することができる。その適用に
関しては、これまでの実施例と同様である。

【００８８】本実施の形態では、作用点Ａでの規制を確
実なものにするため、被帯電体１に凹部１ｃを設けてい
るが、本発明はこの構成に限ったものではない。例え
ば、通常の感光体において、ガイド３をトラッキングさ
せることにより、帯電電極２のウオークを効果的に防止
することもできる。つまり、ウオーク力の発生源となっ
ている作用点に規制部材を設けるような構成になってい
れば、どのような形であっても十分に効果を発揮するこ
とが可能である。

【００８９】さらに、静電吸引力によって帯電電極２が
回転している場合、この静電吸引力を低下させることに
よってこれまでの実施の形態で述べてきたウオーク力を
低減することが可能である。帯電電極２として可撓性あ
る円筒状電極を用いた場合、印加電圧が大きくなるにつ
れて撓み量も増加し、それによって接触領域が増加する
ため、静電吸引力が大きくなる。また、比較的硬度が高
い円筒状電極であっても、静電吸引力による変形はかな
らず生じるため、印加電圧が大きいほど静電吸引力が増
えることになる。

【００９０】以上のことから、帯電電極２に印加する電
圧を、図３に示される帯電開始電圧以下にすることによ
り、静電吸引力を大きく低減することができることが分
かる。これによって、ウオーク力が低減し、電圧印加時
と逆方向に帯電電極２が移動する。しかし、本発明は帯
電装置であるため、帯電開始電圧以下の電圧を印加した
場合には、被帯電体１上の電位が０Ｖになってしまい、
帯電装置としての機能を果たせなくなってしまう。この
ような理由により、帯電開始電圧以下の電圧に切り替え
る場合は、画像形成モード以外の時に限られる。なお、
この電圧の値は、帯電開始電圧以下であれば効果を発揮
するが、静電吸引力は２物体の電位差による関数である
ため、印加電圧を低くするほど静電吸引力も小さくな
る。従って、小さければ小さい程よいということにな
る。図１の構成の帯電装置１０において、印加電圧を下
げたところ、約−３５０Ｖ以下にすると、帯電電極２の
回転が停止した。この結果から、印加電圧を−３５０Ｖ
以下（０Ｖ〜−３５０Ｖ）にすることにより、ウオーク
防止効果がより一層高くなることが分かる。

【００９１】図２０は、本発明の第１４の実施の形態に
係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は
縦断面図である。この帯電装置１０は、帯電電極２は第
１の実施の形態と同様のものを用いており、駆動ローラ
の機能を備えた押さえ部材８が図示しない駆動装置によ
って図中の矢印方向に回転する。被帯電体１と帯電電極
２の間には静電吸引力が働いており、図２０のように接
触している。また、押さえ部材８は、直流電源４に接続
されており、帯電電極２に帯電用の電圧を供給する給電
電極の役割も兼ねている。

【００９２】この装置１０では、被帯電体１と帯電電極
２の静電吸引力が低下し、十分な回転力が得られない状
態を表している。このような状態になるケースとして
は、クリーナレス画像形成装置１１０において、転写効
率を上げるために微粒子を付与するような構成が挙げら
れる。このようなクリーナレス画像形成装置１１０で
は、微粒子によって帯電電極２と被帯電体１の距離が開
いてしまい、静電吸引力が低下してしまう。また、一般
的な画像形成装置においても、トナー等の異物が挟まる
ことによって同様の現象が発生する。この場合、帯電電
極２に付与される回転力の作用点Ａは、図２０の押さえ
部材８との接触部近傍になるため、特にこの作用点Ａで
ウオークを規制する構成になっている。

【００９３】この帯電装置１０を用いて図２に示される
帯電試験装置５０による帯電性試験を行ったところ、第
１の実施の形態と同様に良好な結果が得られた。また、
図５に示される画像形成装置１００を用いてプリントテ
ストを行ったところ、かぶり等の画質欠陥のない良好な
画像が得られることが確認された。また、この帯電装置
１０は、第１の実施の形態と同様に、図７に示されるク
リーナレス画像形成装置１１０においても同様に適用す
ることができる。その適用に関しては、これまでの実施
の形態と同様である。

【００９４】図２１は、本発明の第１５の実施の形態に
係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は
縦断面図である。この帯電装置１０は、第１の実施の形
態とはガイド３の形状のみが異なり、他は第１の実施の
形態と同様に構成されている。このガイド３は、第１の
実施の形態と同様に、支持ローラ５より若干大きな直径
の円盤状の鍔部３Ａを有し、帯電電極２の蛇行方向すな
わち軸方向Ｙに対してほぼ直角になるように設置されて
いる。さらに、ガイド３は、鍔部３Ａの外側両端に軸部
５ａと嵌合する円筒状部３Ｂを有しており、この円筒状
部３Ｂと鍔部３Ａは一体に形成されている。このガイド
３の鍔部３Ａと軸受７との間には弾性部材６が設けられ
ており、ガイド３が軸方向Ｙに自由に動くことができる
ようになっている。なお、本実施の形態では円盤状の鍔
部３Ａを用いているが、特にこれに限ったものではな
く、楕円，四角形，ひょうたん型等のどのような形状で
もよい。但し、被帯電体１との対向部において、被帯電
体１に接触してしまうと、被帯電体１の表面に傷を付け
てしまうことがあるため、なるべく非接触に配置できる
ような形状が好ましい。

【００９５】この第１５の実施の形態によれば、ガイド
３が円盤状の部分と円筒状の部分から構成されているた
め、ガイド３のがたつき等が効果的に抑制されるという
利点がある。一般に、帯電電極２は感光体の接触面およ
びその近傍ではガイド３と接触していないため、ガイド
３は主として感光体から離れている場所だけが軸方向Ｙ
の力を受けている。従って、その力を受けている点だけ
が外側に移動してしまい、図２１(b) 中に破線で示すよ
うに、ガイド３が斜めになりやすいという欠点がある。
このような状態になると、ガイド３が軸方向Ｙにスムー
ズに動かなくなってしまうため、弾性部材６とガイド３
によるウォーク抑制力が低下し、帯電電極２の回転が不
安定になってしまう。しかし、本実施の形態に示される
ような円筒状部３Ｂを設けることにより、ガイド３の位
置が軸方向Ｙに対して常にほぼ直角になるように保たれ
るため、より効果的にウォークを防止することが可能に
なり、安定した帯電電位を得ることが可能になる。

【００９６】図２２は、本発明の第１６の実施の形態に
係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は
縦断面図である。この帯電装置１０は、第１の実施の形
態とはガイド３の形状のみが異なり、他は第１の実施の
形態と同様に構成されている。このガイド３は、第１の
実施の形態と同様、支持ローラ５より若干大きな直径の
円盤状の鍔部３Ａを有し、帯電電極２の蛇行方向すなわ
ち軸方向Ｙに対してほぼ直角になるように設置されてい
る。さらに、ガイド３は、鍔部３Ａの内側両端に軸部５
ａと嵌合する円筒状部３Ｂを有しており、この円筒状部
３Ｂと鍔部３Ａは一体に形成されている。このガイド３
の円筒状部３Ｂと支持ローラ５との間には弾性部材６が
設けられており、ガイド３が軸方向Ｙに自由に動けるよ
うになっている。弾性部材６は、ガイド３および支持ロ
ーラ５と離間しないように接着等によって固定されてい
る。なお、ガイド３の鍔部３Ａの形状は、第１５の実施
の形態と同様に、被帯電体１と非接触であれば、任意の
形状を採用することができる。

【００９７】この第１６の実施の形態によれば、ガイド
３が円盤状の部分と円筒状の部分から構成されているた
め、第１５の実施の形態と同様に、ガイド３のがたつき
等が効果的に抑制され、安定した帯電電位を得ることが
可能になる。さらに、円筒状部３Ｂの外周面が帯電電極
２の内周面に接触するように構成されているため、より
小型化が可能になるという利点も有している。但し、支
持ローラ５とガイド３の間隔をあまり広げ過ぎると、帯
電電極２のよれやねじれが発生するので注意が必要であ
る。なお、本実施の形態では弾性部材６を支持ローラ５
とガイド３の間に設けているが、もちろんこの構成に限
ったものではなく、図２１と同様に軸受７とガイド３と
の間に設けても同様の効果を得ることができる。

【００９８】図２３は、本発明の第１７の実施の形態に
係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は
縦断面図である。この帯電装置１０は、第１の実施の形
態のガイド３と支持ローラ５を一体にしたものであり、
他は第１の実施の形態と同様に構成されている。この支
持ローラ５は、帯電電極２の両端をガイドする一対の鍔
部５Ａと、軸部５ａに嵌合する円筒状部５Ｂとからな
り、これらは一体に形成されている。鍔部５Ａは帯電電
極２の蛇行方向すなわち軸方向Ｙに対してほぼ直角にな
るように設置されている。この鍔部５Ａと軸受７との間
には弾性部材６が設けられており、支持ローラ５が軸方
向Ｙおよび回転方向Ｒともに自由に動けるように保持さ
れている。また、支持ローラ５の円筒状部５Ｂの外周面
は、帯電電極２の内周面に接触している。なお、本実施
の形態では、支持ローラ５の鍔部５Ａが円盤状になって
いるが、特にこれに限ったものではなく、楕円，四角
形，ひょうたん型等どのような形状でもよい。但し、被
帯電体１との対向部において、被帯電体１に接触してし
まうと、被帯電体１の表面に傷を付けてしまうことがあ
るため、なるべく非接触に配置できるような形状が好ま
しい。

【００９９】この第１７の実施の形態によれば、支持ロ
ーラ５が円盤状の部分と円筒状の部分から構成されてい
るため、第１５の実施の形態と同様に、支持ローラ５の
がたつき等が効果的に抑制され、安定した帯電電位を得
ることが可能になる。さらに、支持ローラ５の円筒状部
５Ｂが帯電電極２の内周面に軸方向Ｙ全域にわたって接
触するように構成されているため、帯電電極２のよれや
ねじれ等を発生させずに効果的にウォークを防止するこ
とが可能になる。さらに、支持ローラ５の円筒状部５Ｂ
の長さを帯電電極２とほぼ同じにすることにより、帯電
電極２が蛇行するときに発生する回転方向Ｒとは異なる
方向に加わる力をほとんど抑えることができる。

【０１００】なお、本実施の形態では、支持ローラ５と
軸部５ａとの間の滑りによって支持ローラ５が軸方向Ｙ
および回転方向Ｒに自由に動くように設定しているが、
帯電電極２の回転をより安定なものにするには、以下の
ような構成にすることも可能である。すなわち、支持ロ
ーラ５と帯電電極２の摩擦面は摩擦係数が小さくなるよ
うに構成し、軸部５ａと支持ローラ５の接触面は比較的
摩擦係数が大きくなるように構成する。このような構成
にすることによって、支持ローラ５が回転し過ぎること
を防止することができるため、被帯電体１との接触部手
前の放電領域における帯電電極２の形状を一定にするこ
とが可能になる。同時に、帯電電極２の内周面との摩擦
力は小さいため、帯電電極２の回転を阻止することな
く、効果的にウォークを防止することができる。また、
これまでは帯電電極２の内周面と接触する部材として低
付着性すなわち低摩擦係数の材料しか選択することがで
きなかったが、このような構成にすることにより、例え
ば、ゴム等の高摩擦係数の材料表面にフッソ等の低摩擦
係数の材料を塗布したもの等も用いることが可能にな
り、材料選択の幅が広がるという大きな利点がある。

【０１０１】図２４は、本発明の第１８の実施の形態に
係る帯電装置を示し、同図(a) は横断面図、同図(b) は
縦断面図である。この帯電装置１０は、第１７の実施の
形態において、支持ローラ５を軸方向Ｙにのみ移動可能
に構成したものであり、他は第１７の実施の形態と同様
に構成されている。すなわち、軸部５ａに軸方向Ｙに沿
って複数の凸部５ｂを設け、支持ローラ５に凸部５ｂに
係合する溝５ｃを軸方向Ｙに沿って設けている。この機
構によって支持ローラ５は回転方向Ｒには回転せず、軸
方向Ｙにのみ移動可能になる。なお、支持ローラ５の鍔
部５Ａの形状は、第１７の実施の形態と同様に、被帯電
体１と非接触であれば、任意の形状を採用することがで
きる。

【０１０２】この第１８の実施の形態によれば、支持ロ
ーラ５が帯電電極２の回転に伴って回転することがない
ため、支持ローラ５と帯電電極２の内周面との摩擦力、
およびエッジ部での摩擦力が常にほぼ一定になる。これ
により、帯電電極２の回転が一層安定し、より安定した
帯電電位を得ることが可能になる。なお、本実施の形態
では、支持ローラ５が軸方向Ｙにのみ移動可能に構成し
ているが、帯電電極２の回転を安定にするためには支持
ローラ５が帯電電極２の回転方向Ｒと同方向には移動し
ない構成にすればよい。例えば、ワンウエイクラッチ等
の機構を用いることにより、帯電電極２の回転方向Ｒと
逆方向にのみ回転可能にしても、同様の効果を得ること
ができる。

【０１０３】図２５は、本発明の第１９の実施の形態に
係る帯電装置を示す。この帯電装置は、第１の実施の形
態において、帯電電極２が被帯電体１に対して非接触と
なるように微小空隙を有して配置したものであり、他は
第１の実施の形態と同様に構成されている。

【０１０４】第１９の実施の形態において、図示しない
電源から帯電電極２に所定の電圧が印加されると、図２
５に示すように、帯電電極２は被帯電体１との間の静電
吸引力作用領域２０に発生する静電気力によって被帯電
体１の側に引き寄せられる。この帯電電極２は被帯電体
１との間に発生する静電気力によって、被帯電体１が一
定方向に移動するのに従動して回転する。このとき、帯
電電極２はガイド３に支持されながら、軸方向にほぼ一
定の静電吸引力を受けるため、被帯電体１との近接点近
傍でその移動方向に若干膨らんだような形状となるが、
被帯電体１と接触することはない。帯電電極２には電源
から所定の電圧が印加されており、帯電電極２と被帯電
体１との近接部近傍の微小間隙で放電が生じ、空気のイ
オン化が発生すことにより、被帯電体１が所定の帯電電
位に帯電される点は、被帯電体１に接触しながら帯電す
る上記第１〜第１８の実施の形態と同様である。

【０１０５】この第１９の実施の形態によれば、帯電電
極２と電荷受容体１との間で均一な微小空隙が得られ、
安定した帯電が行われる。また、図２５に示すように、
静電気力によって帯電電極２が被帯電体１と近接する静
電吸引力作用領域２０が増加し、適切な間隙を保持した
放電領域が広がるため、充分な帯電電位を得ることがで
きる。さらに、帯電電極２に半導電性部材を用いたこと
により、空隙のどの部分に対しても過大な電流が流れる
のを防止することができ、被帯電体１に対して均一な帯
電が可能となる。なお、図２５では、静電吸引力の作用
を説明するため、帯電電極２が大きく撓んでいるように
示されているが、この撓み量は帯電電極２の硬度によっ
て異なり、例えば金属薄肉円筒等では、ほとんど撓まな
いことは明らかである。上記のように、帯電電極２を被
帯電体１に対して非接触に配置することにより、帯電電
極２として接触型では採用できなかった、また、従来の
接触型では使用不可能であった、硬度は高いが精度よく
作成することができる金属円筒等も好適に用いることが
可能であり、絶縁破壊を防止するため、その表面に上記
各種の材料を塗布、もしくは蒸着することによって好適
に用いることが可能である。その他にも例えばガラス等
の絶縁体に各種の半導電材料を蒸着したような構成にす
ることも可能である。従って、帯電電極２の材料選択の
幅が大きく広がるという利点がある。さらに、接触によ
って被帯電体１を傷つけることもないため、より長寿命
化が図れる。また、図７に示されるクリーニング装置１
０５を用いないクリーナレス画像形成装置においても同
様に適用することが可能で、接触型よりも帯電電極２の
表面が汚れ難いという効果も有する。

【０１０６】なお、第２から第１８の実施の形態におい
て、帯電電極２が被帯電体１に対して非接触となるよう
に微小空隙を有して配置してもよい。

【０１０７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の帯電装置に
よれば、帯電電極が蛇行しても、その蛇行した方向と逆
方向の力を与える弾性部材、あるいは蛇行させる力の作
用点の近傍に蛇行を規制する規制部材を設けることで、
帯電電極の座屈や亀裂等による破損を防止することがで
きる。この結果、安定して被帯電体に接触することが可
能となり、均一な帯電電位を得ることができる。また、
帯電電極の伸直度や同軸度等の精度が多少悪くても、十
分に均一な帯電電位を得ることができるため、歩留りの
向上が図れるという効果もある。さらに、被帯電体に対
して接触圧力が極力小さくなるように構成することがで
きるため、被帯電体に傷を付けたりすることがなく、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】本発明の第１の実施の形態に係る帯電装置を示
す概略構成図であり、(a) は横断面図、(b) は縦断面図
である。

【図２】帯電試験装置を示す概略構成図である。

【図３】直流印加電圧と被帯電体の表面電位との関係を
示す図である。

【図４】被帯電体の表面電位変動を示す図である。

【図５】図１の帯電装置が適用された画像形成装置の概
略構成図である。

【図６】(a) は図５に示す画像形成装置を用いて得られ
た画像を示す図、(b) は比較例によって得られた画像を
示す図である。

【図７】図１の帯電装置が適用されたクリーナレス画像
形成装置の概略構成図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る帯電装置を示
し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態に係る帯電装置を示
し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図、(c) はガイドの
支持構造を示す断面図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る帯電装置を
示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図、(c) はガイド
の支持構造を示す断面図である。

【図１１】本発明の第５の実施の形態に係る帯電装置を
示し、(a) は平面図、(b) は側面図である。

【図１２】本発明の第６の実施の形態に係る帯電装置を
示す概略構成図である。

【図１３】本発明の第７の実施の形態に係る帯電装置を
示す概略構成図である。

【図１４】本発明の第８の実施の形態に係る帯電装置を
示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図１５】本発明の第９の実施の形態に係る帯電装置を
示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図１６】本発明の第１０の実施の形態に係る帯電装置
を示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図１７】本発明の第１１の実施の形態に係る帯電装置
を示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図１８】本発明の第１２の実施の形態に係る帯電装置
を示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図１９】本発明の第１３の実施の形態に係る帯電装置
を示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図２０】本発明の第１４の実施の形態に係る帯電装置
を示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図２１】本発明の第１５の実施の形態に係る帯電装置
を示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図２２】本発明の第１６の実施の形態に係る帯電装置
を示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図２３】本発明の第１７の実施の形態に係る帯電装置
を示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図２４】本発明の第１８の実施の形態に係る帯電装置
を示し、(a) は横断面図、(b) は縦断面図である。

【図２５】本発明の第１９の実施の形態に係る帯電装置
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１被帯電体１ａ光導電層１ｂ導体基板１ｃ凹部２帯電電極３ガイド３Ａ鍔部３Ｂ円筒状部３ａ穴３ｂ凹部４直流電源５支持ローラ５Ａ鍔部５Ｂ円筒状部５ａ軸部５ｂ凸部５ｃ溝６弾性部材７軸受８押さえ部材８ａ押さえ板８ｂブラシ１０帯電装置１１表面電位センサー１２表面電位計１３除電ランプ１４直流電源２０静電吸引力作用領域５０帯電試験装置５１表面電位センサー５２除電ランプ５３表面電位計５４直流電源１００画像形成装置１０１感光体１０２露光装置１０３現像装置１０４転写装置１０５クリーニング装置１０６除電ランプ１０７用紙カセット１０７ａ給紙ローラ１０８定着装置１０９用紙ガイド１０９ａ搬送ローラ１１０クリーナレス画像形成装置Ｐ用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転移動する被帯電体の表面に静電潜像を
形成し、前記静電潜像をトナーにより現像して可視画像
を形成する画像形成装置に適用され、前記静電潜像の形
成前に前記被帯電体の表面を一様に帯電する帯電装置に
おいて、前記被帯電体に周面が接触し、前記被帯電体の移動に伴
って所定の軸線周りを回転する筒状の帯電電極と、前記帯電電極に電圧を印加して前記被帯電体と前記帯電
電極との接触部近傍の微小空隙で放電を発生させること
により前記被帯電体を帯電する電源と、前記軸線方向に移動可能に設けられ、前記帯電電極の前
記軸線方向への蛇行を規制する規制部材と、前記帯電電極の前記蛇行によって前記規制部材が前記軸
線方向へ移動したとき、前記規制部材をその移動した方
向と逆方向へ戻す弾性部材を備えたことを特徴とする帯
電装置。
【請求項２】前記帯電電極は、前記軸線を中心とする支
持軸に遊嵌され、前記規制部材は、前記軸線方向に移動可能に前記支持軸
に嵌合するガイド部材を備えた構成の請求項１記載の帯
電装置。
【請求項３】前記ガイド部材は、前記軸線周りを回転せ
ず、前記軸線方向にのみ移動可能に構成された請求項２
記載の帯電装置。
【請求項４】前記ガイド部材は、前記支持軸より径方向
に突出している部分を、前記帯電電極の内周面が前記支
持軸に接触していない側より前記支持軸に接触している
側の方を大きくした構成の請求項２記載の帯電装置。
【請求項５】前記支持軸は、前記帯電電極が常に片側に
移動するように前記被帯電体の移動方向に対して所定の
角度を有するように配置され、前記規制部材および前記弾性部材は、前記帯電電極が蛇
行する側に設けられた構成の請求項２記載の帯電装置。
【請求項６】前記支持軸は、前記帯電電極が常に片側に
移動するように前記被帯電体の回転軸との間の距離を両
端部で異ならせて配置され、前記規制部材および前記弾性部材は、前記帯電電極が移
動する側に設けられた構成の請求項２記載の帯電装置。
【請求項７】前記支持軸は、前記帯電電極が常に片側に
移動するようテーパー状を有し、前記規制部材および前記弾性部材は、前記帯電電極が移
動する側に設けられた構成の請求項２記載の帯電装置。
【請求項８】前記規制部材は、前記帯電電極の外周面に
接触する弾性体，ブラシ状部材あるいはロール状部材を
備えた構成の請求項１記載の帯電装置。
【請求項９】前記ロール状部材は、前記帯電電極の回転
に伴って回転する従動ローラ、あるいは前記帯電電極を
回転する駆動ローラからなる構成の請求項８記載の帯電
装置。
【請求項１０】前記規制部材は、前記帯電電極の外周面
に接触し、かつ、前記電源からの電圧を導電する給電電
極を備えた構成の請求項１記載の帯電装置。
【請求項１１】前記給電電極は、前記帯電電極の外周面
に接触する弾性体，ブラシ状部材あるいはロール状部材
からなる構成の請求項１０記載の帯電装置。
【請求項１２】前記ロール状部材は、前記帯電電極の回
転に伴って回転する従動ローラ、あるいは前記帯電電極
を回転する駆動ローラからなる構成の請求項１１記載の
帯電装置。
【請求項１３】前記規制部材は、前記帯電電極の外周面
に前記軸線方向に略均一に当接されるように配置され、
かつ、前記帯電電極の前記軸線方向の長さより長くなる
ように形成された当接面を備えた構成の請求項１記載の
帯電装置。
【請求項１４】前記規制部材は、前記帯電電極の外周面
に接触する面と接触しない面とで異なる形状になるよう
に構成された請求項１記載の帯電装置。
【請求項１５】前記規制部材は、前記帯電電極の外周面
に接触する面は弾性部材で形成される構成の請求項１記
載の帯電装置。
【請求項１６】前記規制部材は、前記帯電電極の外周面
に複数の方向から接するようにして前記帯電電極を保持
する複数の電極保持部材と、前記帯電電極の少なくとも
片側端部に接触する接触面を備えた構成の請求項１記載
の帯電装置。
【請求項１７】前記電源は、画像を形成していない区間
では前記帯電電極に供給する電圧が帯電開始電圧以下に
設定される構成の請求項１記載の帯電装置。
【請求項１８】前記帯電電極および前記被帯電体の少な
くとも一方は、転写効率を上げるために前記トナーより
小粒径の微粒子が付与される構成の請求項１記載の帯電
装置。
【請求項１９】前記画像形成装置は、現像後に前記被帯
電体の表面に残留する前記トナーを清掃するブラシ，ブ
レード等のクリーニングデバイスを備えていないクリー
ナレス画像形成装置である構成の請求項１記載の帯電装
置。
【請求項２０】前記帯電電極は、前記軸線を中心とする
支持軸に遊嵌され、前記規制部材は、前記軸線方向に移動可能に前記支持軸
に嵌合し、前記軸線方向に対してほぼ直角に保持される
ように前記軸線方向に所定の長さを有するガイド部材を
備えた構成の請求項１記載の帯電装置。
【請求項２１】前記帯電電極は、前記軸線を中心とする
支持軸に遊嵌され、前記規制部材は、前記軸線方向に移動可能に前記支持軸
に嵌合するとともに、外周面が前記帯電電極の内周面に
接触するガイド部材を備えた構成の請求項１記載の帯電
装置。
【請求項２２】前記ガイド部材は、前記外周面が前記帯
電電極の内周面に前記軸線方向全域にわたって接触する
ように構成された請求項２１記載の帯電装置。
【請求項２３】前記ガイド部材と前記支持軸との摩擦係
数は、前記ガイド部材と前記帯電電極内周面との摩擦係
数より大なる構成の請求項２１記載の帯電装置。
【請求項２４】前記ガイド部材は、前記軸線方向および
前記帯電電極の回転方向と逆方向に移動可能に構成され
た請求項１記載の帯電装置。
【請求項２５】回転移動する被帯電体の表面に静電潜像
を形成し、前記静電潜像をトナーにより現像して可視画
像を形成する画像形成装置に適用され、前記静電潜像の
形成前に前記被帯電体の表面を一様に帯電する帯電装置
において、前記被帯電体に周面が接触し、前記被帯電体の移動に伴
って所定の軸線周りを回転する筒状の帯電電極と、前記帯電電極に電圧を印加して前記被帯電体と前記帯電
電極との接触部近傍の微小空隙で放電を発生させること
により前記被帯電体を帯電する電源と、前記帯電電極を前記軸線方向へ蛇行させる力の作用点の
近傍に設けられ、前記帯電電極の前記軸線方向への蛇行
を規制する規制部材を備えたことを特徴とする帯電装
置。
【請求項２６】前記規制部材は、前記被帯電体と前記帯
電電極の間に働く静電吸引力が働いている前記作用点の
近傍に設けられた構成の請求項２５記載の帯電装置。
【請求項２７】前記被帯電体は、少なくとも片側の端部
に凹部を備え、前記規制部材は、前記凹部に係合する構成の請求項２５
記載の帯電装置。
【請求項２８】前記規制部材は、前記帯電電極の外周面
あるいは内周面に接触して前記帯電電極を回転する駆動
ローラを備え、前記規制部材は、前記駆動ローラから前記帯電電極に駆
動力が作用している前記作用点の近傍に設けられた構成
の請求項２５記載の帯電装置。
【請求項２９】回転移動する被帯電体の表面に静電潜像
を形成し、前記静電潜像をトナーにより現像して可視画
像を形成する画像形成装置に適用され、前記静電潜像の
形成前に前記被帯電体の表面を一様に帯電する帯電装置
において、前記被帯電体に対して非接触となるように微小空隙を有
して設けられ、前記被帯電体との間に発生する静電吸引
力により前記被帯電体の移動に伴って所定の軸線周りを
回転する筒状の帯電電極と、前記帯電電極に電圧を印加して前記静電吸引力を発生さ
せるとともに、前記微小空隙で放電を発生させることに
より前記被帯電体を帯電する電源と、前記軸線方向に移動可能に設けられ、前記帯電電極の前
記軸線方向への蛇行を規制する規制部材と、前記帯電電極の前記蛇行によって前記規制部材が前記軸
線方向へ移動したとき、前記規制部材をその移動した方
向と逆方向へ戻す弾性部材を備えたことを特徴とする帯
電装置。
【請求項３０】回転移動する被帯電体の表面に静電潜像
を形成し、前記静電潜像をトナーにより現像して可視画
像を形成する画像形成装置に適用され、前記静電潜像の
形成前に前記被帯電体の表面を一様に帯電する帯電装置
において、前記被帯電体に対して非接触となるように微小空隙を有
して設けられ、前記被帯電体との間に発生する静電吸引
力により前記被帯電体の移動に伴って所定の軸線周りを
回転する筒状の帯電電極と、前記帯電電極に電圧を印加して前記静電吸引力を発生さ
せるとともに、前記微小空隙で放電を発生させることに
より前記被帯電体を帯電する電源と、前記帯電電極を前記軸線方向へ蛇行させる力の作用点の
近傍に設けられ、前記帯電電極の前記軸線方向への蛇行
を規制する規制部材を備えたことを特徴とする帯電装
置。