JPH07234568A

JPH07234568A - 帯電装置

Info

Publication number: JPH07234568A
Application number: JP2262894A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Onodera; 正泰小野寺; Kunio Shigeta; 邦男重田; Yukie Hosokoshizawa; 幸恵細越澤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1995-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】被帯電体への磁性粒子付着及び帯電ムラのな
い帯電装置を提供する。【構成】外周に磁極を配置し固定した磁石体23の外周
を回転可能に設けた帯電スリーブ22と、その帯電スリー
ブ22の外周に付着した磁性粒子21の層厚を規制板26によ
って規制し、帯電スリーブ22表面は微細な凹凸を形成し
た凹凸領域と、その端部に形成した滑面領域とからな
り、前記凹凸領域は前記磁石体23の着磁幅と同じか、あ
るいは小さく形成され、前記滑面領域に接触するシール
部材24を設けたことを特徴とする帯電装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、電子
写真式プリンタ等の画像形成装置において、被帯電体を
一様に帯電させるための磁気ブラシ式の帯電装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式による画像形成装置
において、感光体ドラム等の被帯電体の帯電には、一般
にコロナ帯電器が使用されていた。このコロナ帯電器
は、高電圧を放電ワイヤに印加して、放電ワイヤの周辺
に強電界を発生させ気体放電を行うもので、その際発生
する電荷イオンを被帯電体に吸着させることにより帯電
が行われる。

【０００３】このような従来の電子写真式の画像形成装
置に用いられているコロナ帯電器は、被帯電体と機械的
に接触することなく帯電させることができるため、帯電
時に被帯電体を傷付けることがないという利点を有して
いる。しかしながら、このコロナ帯電器は高電圧を使用
するために感電したり、リークする危険があり、かつ気
体放電に伴って発生するオゾンが人体に有害であり、被
帯電体の寿命を短くするという欠点を有していた。ま
た、コロナ帯電器による帯電電位は温度，湿度に強く影
響されるので不安定であり、さらに、コロナ帯電器では
高電圧によるノイズの発生があり、このことが通信端末
機や情報処理装置として電子写真式画像形成装置を利用
する場合の大きな欠点となっている。

【０００４】このようなコロナ帯電器の多くの欠点は、
帯電が主として気体放電により行われることに原因があ
る。

【０００５】そこで、コロナ帯電器のような高電圧印加
による気体放電を行わず、しかも被帯電体に機械的損傷
を与えることなく、該被帯電体を帯電させることのでき
る帯電装置として、磁石体を内包した円筒状の搬送担体
上に磁性粒子を吸着して磁気ブラシを形成し、この磁気
ブラシで直流バイアス電圧印加下に被帯電体の表面を摺
擦することにより帯電を行うようにした帯電装置が特開
昭51-151545号公報に開示されている。

【０００６】前記磁気ブラシは磁性粒子からなる柔軟な
ブラシであるため、被帯電体を損傷することなく帯電を
付与することができ、ファーブラシ帯電装置、導電性弾
性ロールを用いた帯電装置等の他の接触帯電装置に比べ
優れている。しかしながら、前記磁気ブラシによる帯電
装置を用いた場合でも、必ずしも均一な帯電が得られ
ず、磁性粒子が被帯電体に付着する等の問題があった。

【０００７】そこで、例えば特開昭59-133569号、特開
昭63-187267号の公報には、被帯電体に接触する絶縁性
のブレードを配置し、そのブレードにより被帯電体から
付着した磁性粒子を剥離させて回収する方法が記載され
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に記載の帯電方法では、図５に示すように被帯電体10
上の帯電スリーブ22の端部の対向する部分に磁性粒子21
が付着した上帯電ムラを起こすという問題点がある。帯
電スリーブ22の端部では磁気ブラシ21Ａの形成が粗くな
りそのため帯電ムラを発生し、磁性粒子21が被帯電面に
付着する原因となる。

【０００９】本発明は上記問題点を解決して、被帯電体
両側部への磁性粒子の付着や帯電ムラのない磁気ブラシ
による帯電装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、磁石体を有
する搬送担体上に磁性粒子を保持してなる磁気ブラシを
被帯電体に接触させて帯電を行う帯電装置において、前
記搬送担体表面は微細な凹凸を形成した凹凸領域と、そ
の端部に形成した滑面領域とからなり、前記凹凸領域の
幅は前記磁石体の着磁幅と同じか、あるいは小さく形成
され、前記滑面領域に接触するシール部材を設けたこと
を特徴とする帯電装置によって達成される。

【００１１】また、前記シール部材の内側端部は前記凹
凸領域と前記滑面領域の境界に位置し、外側端部は前記
磁石体の着磁領域の外側にあるようにし、さらに前記滑
面領域に対向する被帯電体の領域に接触する遮へい部材
を磁性粒子層の規制部材の端部に設けたことを特徴とす
る前記帯電装置は、好ましい実施態様である。

【００１２】

【作用】本発明においては、搬送担体の両側部に滑面領
域を設け、この部分に接触するシール部材を設けたの
で、前記搬送担体の両側部にできる粗い磁気ブラシの形
成防止とそれに伴う磁性粒子の付着を遮断することがで
きる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１４】図４は本発明の帯電装置を備えた画像形成
装置である複写機の概要断面図である。

【００１５】図４において、10は矢示（時計）方向に周
速240mm／secで回転する被帯電体である感光体ドラム
で、アルミニウム等から成る導電基材上に下引層、電荷
発生層、電荷輸送層の順に設けて成るＯＰＣ感光層を有
する負帯電性の感光体ドラムである。その周縁部には後
述する帯電装置20、除電器11、像光Ｌの入射する露光部
12、現像器30、転写ローラ13、クリーニング装置50等が
設けられている。除電器11は例えばＬＥＤアレイから成
り、制御部の制御によって駆動されて感光体ドラム10の
表面の像光Ｌの入射領域外の枠部分の帯電を消去する。
この除電器11は、帯電装置20による帯電が現像器30に用
いられているトナーの帯電と同極性で、感光体ドラム10
表面の像光Ｌが入射した部分にトナーが付着させられる
反転現像の場合には不要となる。

【００１６】感光体ドラム10の帯電面にスリット露光装
置やレーザビームスキャナー等によって像光Ｌが入射さ
れて静電潜像が形成され、その静電潜像を現像器30が感
光体ドラム10の帯電と逆極性又は同極性に帯電したトナ
ーによって正規現像又は反転現像する。

【００１７】図示例の現像器30は、トナーと磁性キャリ
アの混合した２成分現像剤から成る磁気ブラシを現像ス
リーブ31上に形成して矢印方向に搬送し、現像スリーブ
31に感光体ドラム10の帯電と逆極性のバイアス電圧を、
正規現像の場合はかぶり防止用として、また反転現像の
場合はトナーの静電像への付着促進用として印加して現
像する磁気ブラシ式の現像装置であるが、１成分現像剤
を用いるものでも、現像スリーブ31上に感光体ドラム10
と非接触の現像剤層を形成して搬送し、現像スリーブ31
に印加するバイアス電圧に交流成分も加えて、現像スリ
ーブ31が感光体ドラム10に近接する現像域で現像剤層か
らトナーを飛翔させて静電像に付着させる非接触現像を
行うものでもよいが、本発明の装置では２成分現像剤を
用いて非接触現像を行う現像器を例示している。

【００１８】本実施例のコピープロセスの基本動作は、
図示しない操作部よりコピー開始指令が図示しない制御
部に送出されると、制御部の制御により、感光体ドラム
10は矢示方向に回転を始める。感光体ドラム10の回転に
従いその周面は、後述する磁気ブラシ式の帯電装置20に
より一様に帯電され通過する。感光体ドラム10上には、
露光部12において像光Ｌによる画像の書き込みが行わ
れ、画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜
像は現像器30によって現像され、感光体ドラム10上には
トナー像が形成される。

【００１９】一方、給紙カセット40からは、記録紙Ｐが
一枚ずつ第１給紙ローラ41によって繰り出される。この
繰り出された記録紙Ｐは、感光体ドラム10上の前記トナ
ー像と同期して作動する第２給紙ローラ42によって感光
体ドラム10上に送出される。図示しない電源からバイア
ス電圧が印加されている転写ローラ13の作用により、感
光体ドラム10上のトナー像が記録紙Ｐ上に転写され、感
光体ドラム10上から分離される。トナー像を転写された
記録紙Ｐは搬送手段80を経て図示しない定着装置へ送ら
れ、熱定着ローラ及び圧着ローラによって挟持され、溶
融定着されたのち装置外へ排出される。記録紙Ｐに転写
されずに残ったトナーを有して回転する感光体ドラム10
の表面は、ブレード51等を備えたクリーニング装置50に
より掻き落とされ清掃されて次回の記録に待機する。

【００２０】次に本発明の帯電装置20を説明する前に、
それに用いられる磁性粒子の粒径及び磁性粒子の搬送担
体の一般条件について説明する。

【００２１】一般に磁性粒子の平均粒径（重量平均）が
大きいと、（イ）搬送担体上に形成される磁気ブラシの
穂の状態が粗いために、電界により振動を与えながら帯
電しても、磁気ブラシにムラが現れ易く、帯電ムラの問
題が起こる。この問題を解消するには、磁性粒子の平均
粒径を小さくすればよく、実験の結果、平均粒径150μm
以下でその効果が現れ初め、特に100μm以下になると、
実質的に（イ）の問題が生じなくなることが判明した。
しかし、粒子が細か過ぎると帯電時感光体ドラム10面に
付着するようになったり、飛散し易くなったりする。こ
れらの現象は、粒子に作用する磁界の強さ、それによる
粒子の磁化の強さにも関係するが、一般的には、粒子の
平均粒径が30μm以下に顕著に現れるようになる。それ
で、磁性粒子の平均粒径（重量平均）は45〜150μmであ
ることが必要である。

【００２２】このような磁性粒子は、磁性体として従来
の２成分現像剤の磁性キャリヤ粒子におけると同様の、
鉄，クロム，ニッケル，コバルト等の金属、あるいはそ
れらの化合物や合金、例えば四三酸化鉄，γ-酸化第二
鉄，二酸化クロム，酸化マンガン，フェライト，マンガ
ン-銅系合金と云った強磁性体の粒子、又はそれら磁性
体粒子の表面をスチレン系樹脂，ビニル系樹脂，エチレ
ン系樹脂，ロジン変性樹脂，アクリル系樹脂，ポリアミ
ド樹脂，エポキシ樹脂，ポリエステル樹脂等の樹脂で被
覆するか、あるいは、磁性体微粒子を分散して含有した
樹脂で作るかして得られた粒子を従来公知の平均粒径選
別手段で粒径選別することによって得られる。

【００２３】なお、磁性粒子を球状に形成することは、
搬送担体に形成される粒子層が均一となり、また搬送担
体に高いバイアス電圧を均一に印加することが可能とな
ると云う効果も与える。すなわち、磁性粒子が球形化さ
れていることは、（１）一般に、磁性粒子は長軸方向に
磁化吸着され易いが、球形化によってその方向性が無く
なり、従って、層が均一に形成され、局所的に抵抗の低
い領域や層厚のムラの発生を防止する、（２）磁性粒子
の高抵抗化と共に、従来の粒子に見られるようなエッジ
部が無くなって、エッジ部への電界の集中が起こらなく
なり、その結果、磁性粒子搬送担体に高いバイアス電圧
を印加しても、感光体ドラム10面に均一に放電して帯電
ムラが起こらない、という効果を与える。

【００２４】以上のような効果を奏する球形粒子には磁
性粒子の比抵抗が10⁷〜10¹⁰Ω・cmであるように導電性
の磁性粒子を形成したものが好ましい。この比抵抗は、
粒子を0.50cm²の断面積を有する容器に入れてタッピン
グした後、詰められた粒子上に１kg／cm²の荷重を掛
け、荷重と底面電極との間に1,000Ｖ／cmの電界が生ず
る電圧を印加したときの電流値を読み取ることで得られ
る値であり、この比抵抗が低いと、搬送担体にバイアス
電圧を印加した場合に、磁性粒子に電荷が注入されて、
感光体ドラム10面に磁性粒子が付着し易くなったり、あ
るいはバイアス電圧による感光体ドラム10の絶縁破壊が
起こり易くなったりする。また、比抵抗が高いと電荷注
入が行われず帯電が行われない。

【００２５】さらに、磁性粒子は、それにより構成され
る磁気ブラシが振動電界により軽快に動き、しかも外部
飛散が起きないように、比重の小さく、かつ適度の最大
磁化を有するものが望ましい。具体的には真比重が６以
下で最大磁化が35〜200emu／ｇのもの、特に60〜95emu
／ｇを用いると好結果が得られることが判明した。

【００２６】以上を総合して、磁性粒子は、針状部やエ
ッジ部等の突起が無く球形化されており、必要条件は下
記の通りである。

【００２７】・形状：少なくとも長軸と短軸の比が３倍
以下で、好ましくは球形、・平均粒径（重量平均）：45〜150μm、好ましくは70〜
120μm ・比抵抗：10⁷〜10¹⁰Ω・cm、好ましくは10⁸〜10⁹Ω・c
m、・飽和磁化：35〜200emu／ｇ、好ましくは60〜95emu
ｇ、・真比重：６以下次に粒子層を形成して感光体ドラム10を帯電する磁性粒
子の搬送担体に関する条件について述べる。

【００２８】帯電装置の磁性粒子の搬送担体は、バイア
ス電圧を印加し得る導電性の搬送担体が用いられるが、
特に、表面に粒子層が形成される導電性の搬送担体の内
部に複数の磁極を有する磁石体が設けられている構造の
ものが好ましく用いられる。このような搬送担体におい
ては、磁石体との相対的な回転によって、導電性帯電ス
リーブの表面に形成される粒子層が波状に起伏して移動
するようになるから、新しい磁性粒子が次々と供給さ
れ、搬送担体表面の粒子層に多少の層厚の不均一があっ
ても、その影響は上記波状の起伏によって実際上問題と
ならないように十分カバーされる。搬送担体の表面は磁
性粒子の安定な均一搬送のために表面の平均粗さを2.0
〜30μmとすることが好ましい、平滑であると搬送は十
分に行われず、粗すぎると表面の凸部から過電流が流
れ、どちらにしても帯電ムラが生じ易い。上記の表面粗
さとするにはサンドブラスト処理が好ましく用いられ
る。また、搬送担体の直径は5.0〜30mmが好ましい。上
記径とすることにより帯電に必要な接触領域を確保す
る。接触領域が必要以上に大きいと帯電電流が過大とな
るし、小さいと帯電ムラが生じ易い。また上記のように
小径とした場合、遠心力により磁性粒子が飛散あるいは
感光体ドラム10に付着し易いために、搬送担体の線速度
は、感光体ドラム10の移動速度と殆ど同じか、それより
も僅か遅いことが好ましい。また、搬送担体の回転によ
る搬送方向は、同方向が好ましい。同方向の方が反対方
向の場合よりも帯電の均一性に優れており、逆方向の場
合には被帯電体全面に磁性粒子の付着が起こり、画像全
面にいわゆる黒ポチといわれる画像不良が現れる。

【００２９】また、搬送担体上に形成する粒子層の厚さ
は、規制手段によって十分に掻き落されて均一な層とな
る厚さであることが好ましい。帯電領域において搬送担
体の表面上の磁性粒子の存在量が多すぎると磁性粒子の
振動が十分に行われず感光体の摩耗や帯電ムラを起こす
とともに過電流が流れ易く、搬送担体の駆動トルクが大
きくなるという欠点がある。反対に磁性粒子の帯電領域
における搬送担体上の存在量である搬送量が少な過ぎる
と感光体ドラム10への接触に不完全な部分を生じ磁性粒
子の感光体ドラム10上への付着や帯電ムラを起こすこと
になる。さらに帯電領域である被帯電体に磁性粒子が接
触するニップ領域では、磁性粒子は圧縮を受けているこ
とが必要である。従って、上記搬送担体と規制手段との
間隙をＨとし、ニップ領域の搬送担体と感光体ドラム10
（被帯電体）との最近接位置での間隙をＤsdとすると、
Ｄsd≦Ｈであることが必要で、好ましくは 0.7×Ｈ ≦
Ｄsd ≦ Ｈである。

【００３０】そして、間隙Ｄsdは0.1〜5.0mmが好まし
い。搬送担体と感光体ドラム10表面の間隙Ｄsdが0.1mm
よりも狭くなり過ぎると、それに対して均一な帯電作用
する磁気ブラシの穂を形成するのが困難となり、また、
十分な磁性粒子を帯電領域に供給することもできなくな
って、安定した帯電が行われなくなるし、間隙Ｄsdが5.
0mmを大きく超すようになると、粒子層が粗く形成され
て帯電ムラが起き易く十分な帯電が得られないようにな
る。

【００３１】さらに、搬送量（Ｗ）と規制手段と搬送担
体との間隙（Ｈ）は、帯電を均一に行い、かつ磁性粒子
の感光体ドラム10への付着を防止するには、2,000≦Ｗ
／Ｈ（mg／cm³）の関係が満足されることが必要で、好
ましくは2,500≦Ｗ／Ｈ≦ 4,000（mg／cm³）である。

【００３２】Ｄsdは磁性粒子の鎖長を決める要素と考え
られる。鎖の長さに相当する電気抵抗が、帯電のし易さ
や帯電速度と対応すると考えられる。一方、Ｗは磁性粒
子の鎖の密度を決める要素と考えられる。鎖の数を増や
すことにより、帯電の均一性が向上すると考えられる。
そして帯電領域において、磁性粒子が狭い間隙を通過す
るとき、磁性粒子の鎖の圧縮状態が実現していることが
必要である。この時、磁性粒子の鎖は互いに接触し、密
に隙間なく感光体ドラム10に接触していることになる。

【００３３】この圧縮条件が、帯電のスジなどを生じさ
せず電荷の移動を容易にし均一な帯電に有効になると考
えられる。すなわち、磁性粒子密度に相当するＷ／Ｈ
（Ｗ／Ｄsd）が小さいときは、磁性粒子の鎖は粗とな
り、帯電が不均一になる。Ｗ／Ｈ（Ｗ／Ｄsd）が大き過
ぎると、後述する主磁極の位置も関係するが、磁性粒子
の鎖は高い圧縮によりニップ領域を出た直後に急に膨張
し磁性粒子が飛散して被帯電体に付着し易くなる。

【００３４】次に、本発明の帯電装置20について説明す
る。図１は本発明の帯電装置の一実施例を示す断面図、
図２は本発明の帯電装置の側端部を示す断面図、図３は
図１のＡ−Ａ線断面図である。図１において、21は磁性
粒子、22は例えばアルミニウムやステンレスなどの非磁
性かつ導電性の金属からなる磁性粒子21の搬送担体であ
る直径５〜30mmの帯電スリーブ、23は帯電スリーブ22の
内部に固定して配設された円柱状の磁石体で、この磁石
体23は図に示すように周縁に帯電スリーブ22表面で500
〜1,000ガウスとなるようにＳ極及びＮ極交互に着磁さ
れた４，６，８，10の対称磁極又は非対称の５，７，９
の磁極を有している。帯電スリーブ22は磁石体23に対し
回動可能になっていて、感光体ドラム10の周速をｖp、
帯電スリーブ22の周速をｖsとするとき、感光体ドラム1
0との対向位置で感光体ドラム10の移動方向と同方向で
ｖs／ｖp≦１とするのが好ましい。

【００３５】また、磁石体23の磁極の一つの回転方向の
帯電領域の感光体ドラム10に対向する位置にある磁極を
主磁極ということにする。主磁極の中心は、帯電スリー
ブ22と感光体ドラム10との最近接位置よりも帯電スリー
ブ22の移動方向の下流側で、かつ前記磁気ブラシと感光
体ドラム10が接触しているニップ領域の内側に位置する
ようにされる。主磁極の中心位置を上記のようにする
と、磁性粒子21はニップ領域内では十分に圧縮され、し
かも磁性粒子はニップ領域を出ると帯電スリーブ22の周
面に平行になっている磁力線により均され、磁性粒子の
飛散が起きず感光体ドラム10に付着することを格段に減
少させる。

【００３６】実験の結果、ニップ領域の下流側外に主磁
極が位置すると、ニップ領域を出た磁性粒子層（磁気ブ
ラシ）は不均一で乱れた状態になるため、ニップ領域出
口外側で放電／逆放電が不均一に起こり、過剰放電部は
リングマーク状の黒ポチ、過剰逆放電部はリングマーク
状の白ポチ（白ヌケ）が発生することが判明した。

【００３７】主磁極の位置はニップ領域内でその下流側
端部にあるとき最も磁性粒子の感光体ドラム10への付着
が少なく、磁性粒子が圧縮を受けていて均一な帯電が行
われ、主磁極がニップ領域下流外側に位置すると磁性粒
子21の付着量が大きくなる。

【００３８】帯電スリーブ22の表面は前記のように微細
な凹凸を有する粗面に仕上げられるが、本発明装置の帯
電スリーブ22は図３に示すように凹凸領域の幅はＷ５と
し、その両側端に幅Ｗ６の滑面領域を有するように形成
される。しかも、凹凸領域の幅は前記磁石体の着磁幅と
同じか、あるいは小さく形成されるようにする。

【００３９】25は前記磁性粒子21の貯蔵部を形成するケ
ーシングで，このケーシング25内に前記帯電スリーブ22
と磁石体23が配置されており、またケーシング25の出口
には規制手段である規制板26が設けてあって、帯電スリ
ーブ22に付着して搬出される磁性粒子21層の厚さを規制
する。27は磁性粒子21を撹拌して均一にするための撹拌
器、28は帯電スリーブ22から磁性粒子21を掻き取る掻き
取り部材で、磁性粒子21はこの掻き取り部材28と撹拌器
27により絶えず撹拌混合されて常に均一な状態に保持さ
れる。

【００４０】24はケーシング25の出口近傍の規制板26の
両端部に設けられたシール部材である。シール部材は、
例えばスポンジ状のウレタンゴム等からなり帯電スリー
ブ22の前記滑面領域に接触して磁性粒子21の通過を遮断
するのに用いられる。シール部材24の内側端部は前記凹
凸領域22ａと前記滑面領域22ｂの境界に位置し、外側端
部は磁石体23の着磁領域Ｗ４の外側にあるようにする。

【００４１】29はさらに磁性粒子付着防止の効果を高め
るためにその一端が規制板26の両側端に取り付けられ
た、シール部材24の幅と等しい幅を有し、感光体ドラム
10の帯電領域の帯電幅の両方の外側に接触する長さを有
する例えば厚さ50〜100μmのマイラー等からなる遮へい
部材で、上記回転軸方向の帯電領域の外側に磁気ブラシ
21Ａが接触するのを防止する。

【００４２】規制板26の帯電領域におけるその先端と帯
電スリーブ22との間隙Ｈと、感光体ドラム10と最近接位
置の帯電スリーブ22との間隙Ｄsdは、前述のように、0.
7×Ｈ≦Ｄsd≦Ｈで、Ｈと磁性粒子21の搬送量すなわち
帯電スリーブ22上の磁性粒子21の存在量との比Ｗ／Ｈは
2,000（mg／cm³）以上、好ましくは2,500〜4,000mg／cm
³となるよう調整される。

【００４３】感光体ドラム10は、導電基材10ｂとその表
面を覆う感光体層10ａとからなり、導電基材10ｂは接地
されている。

【００４４】Ｅは帯電スリーブ22と導電基材10ｂとの間
に直流成分に交流成分を重畳した交流バイアス電圧を付
与するためのバイアス電源である。バイアス電源Ｅによ
る交流バイアス電圧は保護抵抗Ｒを経て前記帯電スリー
ブ22に印加されている。

【００４５】次に上記帯電装置20の動作について説明す
る。

【００４６】感光体ドラム10を矢示方向に回転させなが
ら帯電スリーブ22を矢示同方向に感光体ドラム10の周速
度の１倍以下の周速度で回転させると、帯電スリーブ22
に付着・搬送される磁性粒子21の層は規制板26によって
層厚が規制されると同時に、磁性粒子21は磁石体23の磁
力線により帯電スリーブ22上の感光体ドラム10との対向
位置で磁気的に鎖状に連結して一種のブラシ状になり、
いわゆる磁気ブラシ21Ａが形成される。そしてこの磁気
ブラシ21Ａは帯電スリーブ22の回転方向に搬送されてニ
ップ領域で圧縮された状態で感光体ドラム10の感光体層
10ａに接触・摺擦する。帯電スリーブ22と感光体ドラム
10との間には前記交流バイアス電圧による振動電界が形
成されているので、磁気ブラシ21Ａを経た感光体層10ａ
上への電荷の注入が円滑に行われて一様に高速な帯電が
行われる。

【００４７】上記バイアス電圧の直流成分の絶対値は、
300〜1,000（Ｖ）が適正で、交流成分のピーク・ピーク
電圧（Ｖ_P-P）は後述する放電開始電圧Ｖ_THの２倍以上
であることが好ましい。

【００４８】放電開始電圧Ｖ_THとは、表面電位零の感光
体ドラム10と帯電装置20を作動させ、帯電スリーブ22に
バイアス電圧として直流電圧のみを印加し徐々に電圧を
増加する時、一定電圧までは感光体ドラム10の表面電位
は変化しないが、一定電圧Ｖ_THを超えると直流電流の上
昇と共に直線的に表面電位が上昇し始める、この電圧Ｖ
_THを放電開始電圧という。

【００４９】しかし過度に高いＶ_P-P値を有する交流電
圧を印加すると感光体ドラム10に放電破壊を生じたり、
放電領域が広くなり、オゾン発生量が多くなることがあ
る。そこで、本発明ではＶ_P-Pの値は２〜３Ｖ_THの範囲
とし、通常Ｖ_P-Pの値が500〜3,000（Ｖ）の交流電圧が
印加される。交流成分の波形は、正弦波に限らず、矩形
波や三角波等であってもよい。

【００５０】さらに前記交流電圧の周波数ｆ（Ｈz）は
ｆが低い値になるとサイクル斑と呼ばれる帯電ムラを生
ずるようになるから、ｆは好ましくは、800＜ｆ＜5,000
Ｈzの範囲に選ばれる。

【００５１】こうして、磁気ブラシ21Ａに前記交流バイ
アス電圧を印加することにより振動電界を形成したこと
と、感光体層10ａの帯電電位の絶対値｜Ｖ_S｜を前記交
流バイアス電圧の直流成分電圧の絶対値｜Ｖ_DC｜より小
さくすることにより、さらに、感光体ドラム10への磁性
粒子21の付着を防止し、低いバイアス電圧による極めて
安定した高速でムラのない均一な帯電を行うことができ
るようになる。

【００５２】前記実施例の磁性粒子21として導電性を有
するようコーティングした球形フェライト粒子を用い
た。その他に磁性粒子と樹脂を主成分としてこれを熱錬
成後に粉砕して得られる導電性の磁性樹脂粒子を用いる
こともできる。良好な帯電を行うために、外形は真球で
粒径105μm、比抵抗10⁸Ω・cmに調整されていて、トナ
ーとの摩擦帯電量はトナー濃度１重量％の条件で−5.0
μC／ｇとされた。

【００５３】なお、本実施例の帯電装置20を用いて感光
体ドラム10の除電をすることも可能である。除電はバイ
アス電圧の直流成分のみを零とすることによって行うこ
とができる。画像形成後、交流成分のみを印加して感光
体ドラム10を回動させることにより感光体ドラム10を除
電する。感光体ドラム10の除電が終了した時点で交流成
分も印加を停止する。

【００５４】

【発明の効果】本発明の帯電装置によれば、帯電スリー
ブの両側端に滑面領域を設け、この滑面領域の幅と等し
い幅のシール部材を設けたので、被帯電体の両側端に発
生し易い磁性粒子の付着と帯電ムラがなく、均一な帯電
が可能な磁気ブラシによる帯電装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１の帯電装置の側端部を示す断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明の帯電装置を備えた画像形成装置の一例
を示す概要断面図である。

【図５】従来の帯電装置に起きる磁性粒子の付着の様子
を示す斜視図である。

【符号の説明】

10 感光体ドラム（被帯電体） 20 帯電装置 21 磁性粒子 21Ａ磁気ブラシ 22 帯電スリーブ（搬送担体） 23 磁石体 24 シール部材 26 規制板（規制手段） 29 遮へい部材Ｅバイアス電源Ｒ保護抵抗Ｗ４着磁幅Ｗ５帯電幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁石体を有する搬送担体上に磁性粒子を
保持してなる磁気ブラシを被帯電体に接触させて帯電を
行う帯電装置において、前記搬送担体表面は微細な凹凸を形成した凹凸領域と、
その端部に形成した滑面領域とからなり、前記凹凸領域
の幅は前記磁石体の着磁幅と同じか、あるいは小さく形
成され、前記滑面領域に接触するシール部材を設けたこ
とを特徴とする帯電装置。
【請求項２】前記シール部材の内側端部は前記凹凸領
域と前記滑面領域の境界に位置し、外側端部は前記磁石
体の着磁領域の外側にあることを特徴とする請求項１の
帯電装置。
【請求項３】前記滑面領域に対向する被帯電体の領域
に接触する遮へい部材を、磁性粒子層の規制部材の端部
に設けたことを特徴とする請求項１の帯電装置。