JPH05210281A - 接触帯電部材、接触帯電装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触帯電における帯電音発生の問題を、帯電
むら、画像品位の低下、コスト高など他に不都合を生じ
させることなく効果的に解消することを目的とする。 【構成】 帯電部材２を被帯電体１に当接させて帯電を
行う接触帯電装置の接触帯電部材２であり、該接触帯電
部材２は少なくとも、支持部材２ａと、被帯電体１に直
接又は他層を介して接する帯電層２ｃと、この帯電層２
ｃの被帯電体１側とは反対側である内側の発泡部材２ｂ
とから成り、帯電層２ｃはその厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とする接触帯電部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接触帯電部材、接触帯
電装置、及びこれ等を使用した画像形成装置のプロセス
カートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、電子写真装置（複写機・プリン
タ等）・静電記録装置等の画像形成装置を例にして説明
する。

【０００３】電子写真装置等の画像形成装置において、
電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体の帯電
（除電も含む）手段としては従来より非接触帯電方式で
あるコロナ放電器が主として用いられてきた。

【０００４】コロナ放電器は均一帯電性に優れる利点が
あるが、高価な高圧電源を必要とする、それ自体や高圧
電源のシールド空間等のスペースを必要とする、オゾン
等のコロナ生成物の発生が比較的多くその対処のための
付加手段・機構を必要とし、それ等が装置を大型化・高
コスト化等する因子となっている等の問題点を有してい
る。

【０００５】そこで近時は問題点の多いコロナ放電器の
代わりに、接触帯電方式の帯電手段の採用が進められて
いる。接触帯電は電圧を印加した帯電部材（導電性部
材）を被帯電体に接触させることで被帯電体面を所定の
極性・電位に帯電させるもので、電源の低圧化ができ
る、オゾン等のコロナ生成物の発生が少ない、構造が簡
単で低コスト化が図れる等の利点がある。

【０００６】接触帯電部材としてローラ体を用いたロー
ラ帯電式（特開昭５６−９１２５３号公報）、ブレード
体を用いたブレード帯電式（特開昭５６−１９４３４９
号公報）、帯電−クリーニング兼用式（特開昭５６−１
６５１６６号公報）等が考案されている。

【０００７】また本出願人が先に提案（特開昭６３−１
４９６６９号公報等）したように、直流電圧を接触帯電
部材に印加した時の被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上
のピーク間電圧（PEAK TO PEAK）を有する振動電界（交
互電界・交流電界；即ち、時間とともに電圧値が周期的
に変化する電界または電圧）を接触帯電部材と被帯電体
との間に形成して被帯電体面を帯電処理（除電処理も含
む）する手法（以下、ＡＣ印加方式と記す）は、均一な
帯電処理をすることが可能であり、有効である。

【０００８】振動電界（電圧）は振動電圧成分（以下、
ＡＣ成分と記す）、もしくはＡＣ成分と直流成分（目標
帯電電位に相当する電圧、以下、ＤＣ成分と記す）の重
畳電界又は電圧であり、ＡＣ成分の波形としては正弦波
・矩形波・三角波など適宜である。直流電源を周期的に
オン・オフすることによっ形成された矩形波電圧であっ
てもよい。

【０００９】図８に、像担持体の帯電手段として上述の
ＡＣ印加方式の接触帯電手段を採用した画像形成装置の
一例の概略構成を示した。本例の画像形成装置は電子写
真プロセス利用のレーザープリンタである。

【００１０】１は像担持体としてのドラム型電子写真感
光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢示Ａの時計
方向に所定の周速度（プロセススピード、例えば４０ｍ
ｍ／ｓｅｃ）を持って回転駆動される。

【００１１】２０は接触帯電部材としての帯電ローラで
あり、支持部材としての芯金２１と、この芯金２１の外
周に同心一体にローラ状に形成した導電性のソリッドの
帯電層２２（例えば、カーボン分散のＥＰＤＭ等の導電
性ゴム層等）とからなる、所謂一体形の帯電ローラであ
る。帯電ローラ２０は感光ドラム１に略並行に配列して
芯金２１の両端部を軸受け部材（不図示）で保持させ、
かつ加圧バネ２３で感光ドラム１方向へ押圧付勢させて
感光ドラム１面に所定の押圧力で圧接させてあり、本例
の場合は感光ドラム１の回転に伴い従動回転する。

【００１２】この帯電ローラ２０には電源４から、心金
２１に接触させた摺動電極２４を介して、感光体の帯電
開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有するＡＣ成分
と、目標帯電電位に相当する電圧のＤＣ成分とを重畳し
た振動電圧（Ｖ_ac＋Ｖ_dc）が印加される。これにより回
転感光ドラム１の周面がＡＣ印加方式で均一に接触帯電
処理される。

【００１３】次いでこの回転感光ドラム１の帯電処理面
に対して、不図示のレーザースキャナから、目的の印字
（画像）情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して
変調されて出力されるレーザー光５による走査露光がな
されることで印字情報の書き込みがなされて印字情報の
静電潜像が形成される。

【００１４】その潜像が現像器の現像スリーブ６により
反転現像でトナー像として可視化（現像）され、そのト
ナー像が、不図示の給紙部から感光ドラム１と転写ロー
ラ８との圧接ニップ部（転写部位）に所定のタイミング
で給送された転写材７に順次に転写されていく。

【００１５】トナー像転写を受けた転写材７は感光ドラ
ム１面から分離されて不図示の定着手段へ搬送され、ト
ナー像定着を受けて画像形成物として出力される。また
転写材分離後の回転感光ドラム１面はクリーニング器
（クリーナ）のクリーニングブレード９で転写残りトナ
ー等の残留付着物の除去を受けて清掃され、繰り返して
作像に供される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＡＣ印加方
式の接触帯電手段の問題点として、接触帯電部材に対す
る印加帯電バイアスのＡＣ成分に起因する「帯電音」と
呼ばれる振動音の発生が挙げられる。

【００１７】この帯電音発生のメカニズムを図９の模型
図を用いて説明する。

【００１８】１は被帯電体としての感光ドラムであり、
１ｂはアルミニウム製の接地された導電性基層（基
板）、１ａはその基層外面に形成された感光層である。
２０はこの感光ドラム１の面に圧接させた接触帯電部材
としての帯電ローラであり、２１は芯金、２２はカーボ
ン分散のＥＰＤＭ等の導電性ゴム材製のソリッドの帯電
層である。

【００１９】．帯電部材２０には印加振動電圧（Ｖ_ac
＋Ｖ_dc）のＡＣ成分により、ある瞬間には、（ａ）の太
い実線のように感光層１ａを挟んで帯電層２２側にプラ
ス、基層１ｂ側にマイナスの電荷が誘起される。

【００２０】．これらのプラスとマイナスの電荷は互
いに引き合うので、帯電層２２の表面は感光ドラム１側
に帯電層２２の弾性に抗して引きつけられて太い実線の
位置から細い実線の位置（（ｂ）では太い実線の位置）
に移動する。

【００２１】．ついでＡＣ電界が逆転を始めると、帯
電層２２側のプラス電荷と、基層１ｂ側のマイナス電荷
はそれぞれ誘起してきた逆極性の電荷によって打ち消さ
れ始める。

【００２２】そして交流電界がちょうどプラスからマイ
ナスに変わるときには、帯電層２２側のプラス電荷と、
基層１ｂ側のマイナス電荷は消滅する。（ｂ）はこの消
滅時の状態を示している。

【００２３】．その結果、帯電層２２の表面は帯電層
２２の弾性に抗しての引きつけ力が解除されることで弾
性戻り力で（ｂ）の太い実線の位置から細い実線の位置
（（ａ）の太い実線の位置）へ戻ることになる。

【００２４】．更にＡＣ電界がマイナスのピークを向
かえるときには（ｃ）に示されるように、帯電層２２側
にはマイナス、基層１ｂ側にはプラスの電荷が誘起され
る。このためそのマイナスとプラスの両電荷の引き合い
力で、帯電層２２の表面は再び感光ドラム１側に帯電層
２２の弾性に抗して引きつけられて太い実線の位置から
細い実線の位置に移動する。

【００２５】このようにＡＣ電界のプラスとマイナスの
繰り返し反転に対応して、帯電層２２の表面が帯電層２
２の弾性に抗して感光ドラム１側へ引きつけられて位置
移動する運動と、引きつけ力の解除による戻り移動運動
との繰り返し現象が生じることで、帯電部材２０が振動
電圧の印加に伴い振動を始めて感光ドラム１を叩き、そ
の結果「帯電音」が発生するものと考えられる。

【００２６】ＡＣ電界（電圧）の周波数をｆ、帯電部材
２０の振動周波数をＦとすると、上記の説明で明らかな
ように、ＡＣ電圧の１周期の間に帯電部材２０は２回振
動することになるので、両者ｆとＦの間には次の関係が
ある。

【００２７】２ｆ（Ｈ_Z ）＝Ｆ（ｃ／ｓ） 帯電音は接触帯電部材が帯電ローラである場合に限ら
ず、帯電ブレードや帯電パッド等でも同様のメカニズム
で発生する。

【００２８】帯電音低減策として、接触帯電部材２０に
対する印加帯電バイアスである振動電圧（Ｖ_ac＋Ｖ_dc）
のＡＣ成分のピーク間電圧Ｖ_PPを被帯電体の帯電開始電
圧の２倍の値より小さいものとすれば帯電音をかなり小
さいものに改善できる。

【００２９】しかしＡＣ印加方式の接触帯電において、
ＡＣ成分のピーク間電圧Ｖ_PPを下げるということは、Ａ
Ｃ成分の印加で均一な帯電を行わせる所謂「均し効果」
が低下することになるから被帯電体上に均一な帯電を得
ることができなくなり、斑点状の帯電むらを生じさせる
ことになる。これは帯電部材２０と被帯電体１との接触
面には微視的には凹凸があり、理想的な接触面が得られ
ないためである。

【００３０】電子写真画像形成プロセスにおいて被帯電
体である感光ドラム１の斑点状の帯電むら状態は出力画
像にこの斑点状帯電むらに対応した斑点状の黒点画像む
らを発生させることになり、高品位な画像を得ることが
できない。

【００３１】また帯電音を低減させる他の手法として、
被帯電体たる感光ドラム１の内部に、ゴムなどでできた
防振部材を入れることが提案されているが、感光ドラム
１の変形、重量増大化、製造コストの点で難点があり、
実用化はなされていない。

【００３２】更には、帯電ローラ２０を中空体にするこ
とで帯電ローラ２０が感光ドラム１を叩く質量（叩く
力、叩くエネルギー）を小さくして帯電音を低減化する
ことが提案されている。図１０・図１１はこの形態のも
のを示したもので、図１０は中空帯電ローラ２０の横断
面模型図、図１１は縦断面模型図である。

【００３３】即ち帯電層２２である導電性ゴムローラ部
を中空体としたものである。２５はその中空部分を示
す。このような構成において帯電層２２である中空導電
性ゴムローラ部の肉厚ｔを１ｍｍ程度に設定すること
で、帯電バイアスとしての振動電圧が印加されて帯電ロ
ーラ２０が前述のメカニズムにて振動しても感光ドラム
１を叩く質量が小さいので、帯電音は問題のないレベル
にまで押え込むことが可能になる。

【００３４】しかし、帯電ローラ２０が加圧バネ２３に
より芯金２１の両端側で押えられて感光ドラム１に押し
つけられると、中空帯電層２２の一部が図１１の２点鎖
線示２２´のように感光ドラム１面から浮いてしまうた
め、感光ドラム１面には図１２のような帯電ローラ２０
の回転周期に対応した帯電不良部ａが発生した。この現
象は帯電ローラ２の軸長が短いＡ４サイズ機では問題に
ならなかったが、帯電ローラ２の軸長の長くなるＡ３サ
イズ機では顕著になる。

【００３５】そこで本発明は、接触帯電における帯電音
発生の問題を、帯電むら、画像品位の低下、コスト高な
ど他に不都合を生じさせることなく効果的に解消するこ
とを目的とする。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする接触帯電部材、接触帯電装置、及びプロセスカ
ートリッジである。

【００３７】（１）帯電部材を被帯電体に当接させて帯
電を行う接触帯電装置の接触帯電部材であり、該接触帯
電部材は少なくとも、支持部材と、被帯電体に直接又は
他層を介して接する帯電層と、この帯電層の被帯電体側
とは反対側である内側の発泡部材とから成り、帯電層は
その厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とする接触帯電部材。

【００３８】（２）振動電圧を印加した帯電部材を被帯
電体に当接させて帯電を行う接触帯電装置の接触帯電部
材であり、該接触帯電部材は少なくとも、支持部材と、
被帯電体に直接又は他層を介して接する帯電層と、この
帯電層の被帯電体側とは反対側である内側の発泡部材と
から成り、帯電層はその厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とする接触帯電部材。

【００３９】（３）帯電部材を被帯電体に当接させて帯
電を行う接触帯電装置において、接触帯電部材は少なく
とも、支持部材と、被帯電体に直接又は他層を介して接
する帯電層と、この帯電層の被帯電体側とは反対側であ
る内側の発泡部材とから成り、帯電層はその厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とする接触帯電装置。

【００４０】（４）振動電圧を印加した帯電部材を被帯
電体に当接させて帯電を行う接触帯電装置において、接
触帯電部材は少なくとも、支持部材と、被帯電体に直接
又は他層を介して接する帯電層と、この帯電層の被帯電
体側とは反対側である内側の発泡部材とから成り、帯電
層はその厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とする接触帯電装置。

【００４１】（５）少なくとも、像担持体と、該像担持
体の帯電手段を包含し、画像形成装置に対して着脱され
るプロセスカートリッジにおいて、帯電手段が 帯電部
材を像担持体に当接させて帯電を行う接触帯電装置であ
り、接触帯電部材は少なくとも、支持部材と、被帯電体
に直接又は他層を介して接する帯電層と、この帯電層の
被帯電体側とは反対側である内側の発泡部材とから成
り、帯電層はその厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とするプロセスカートリッジ。

【００４２】

【作用】 ．発泡部材は例えばポリスチレン・ポリオレフィン・
ポリエステル・ポリウレタン・ポリアミド系等の発泡部
材などであり、これらにカーボン・酸化錫等の導電性粉
体を分散配合して導電性を付与したものであってもよ
く、上記の帯電部材は該発泡部材と薄肉の帯電層（導電
層）が主体であり、従来のソリッドの帯電部材よりも非
常に軽くなり、また硬度も低い。

【００４３】このように軽く、硬度も低い帯電部材の場
合は、前述図１０・図１１の中空帯電ローラ２０と同様
に、印加振動電圧のＡＣ成分により前述のメカニズムで
振動現象を生じても被帯電体を叩く質量が小さいから、
発生帯電音は問題のないレベル（気にならないレベル、
例えば５０ｄＢ以下）まで低減化される。これはちょう
ど、重くて硬い樫などの木の棒で太鼓を叩くより、軽く
て柔らかい発泡スチロールや丸めた新聞紙のような棒で
太鼓を叩く方が音が小さいことに似ている。

【００４４】．また帯電層は、その内側に発泡部材が
あるため、薄肉でもバックアップされて良好に保形され
るので、帯電部材が被帯電体面に押圧圧接されても不整
変形して被帯電体面との間に浮き離れ部分を生じること
なく全長域にわたって被帯電体面に圧接密着するので、
帯電部材の軸長を長くしても帯電不良部の発生をみな
い。

【００４５】実験によると、帯電層の厚さｔがあまり薄
い（５μｍ以下）と帯電層の腰が無くなり、振動電圧が
印加されたときに帯電層が容易に振動してしまう。その
結果、帯電層が振動電圧に応じて被帯電体の表面から浮
いてしまい帯電不良が発生する。また、厚さｔがあまり
に厚い（１００００μｍ以上）と、振動電圧が印加され
たときに帯電層が振動し被帯電体を叩く力が大きくなっ
てしまう。その結果、帯電音は大きくなり許容レベルと
しての５０ｄＢを越えてしまうのである。

【００４６】そこで本発明は、帯電層の厚さｔは５μｍ
より大きく１００００μｍより小さい設定とした。

【００４７】．発生帯電音を小さくできるということ
は、接触帯電部材に対する印加振動電圧のＡＣ成分周波
数を大きくすることができることであり、低い周波数の
ときに問題となっていた「モアレ」と呼ばれる、走査レ
ーザー光とＡＣ成分周波数に起因する帯電むらとの干渉
による画像上のモアレ干渉縞の発生をなくすことが可能
となった。

【００４８】．画像形成装置においては接触帯電部材
が被帯電体としての像担持体を叩く力が弱まるので、ク
リーニング残りのトナーが像担持体面に押しつけられる
ことによって発生していた「トナー融着」現象も抑える
ことが可能となった。

【００４９】

【実施例】

〈実施例１〉（図１〜図３） 図１は本発明の接触帯電部材もしくは接触帯電装置の一
実施例の横断面模型図、図２は一端側の縦断面模型図で
ある。

【００５０】１は被帯電体としての、帯電極性がマイナ
スまたはプラスの回転感光ドラムとする。

【００５１】２は接触帯電部材としての帯電ローラであ
る。この帯電ローラ２は、支持部材としてのステンレス
等でできた金属心金２ａと、この芯金２ａの外周に同心
一体にローラ状に形成した発泡部材（発泡層）２ｂと、
この発泡部材２ｂの外周面及び両端面を被覆させた帯電
層２ｃの３重構造のものである。

【００５２】発泡部材２ｂはポリスチレン・ポリオレフ
ィン・ポリエステル系等の発泡部材、ＥＰＤＭやウレタ
ンにカーボン・酸化錫などの導電性粉体を分散発泡させ
た柔軟・低比重の部材である。２ｂ′はこの発泡部材の
気泡部（空気・窒素・アルゴンガスなどの封入気泡）で
ある。

【００５３】帯電層２ｃはカーボン分散のＥＰＤＭ等の
導電性ゴム材層である。ｔはこの帯電層２ｃの厚さを示
しており、５μｍ＜ｔ＜１００００μｍの範囲で設定す
る。これについては後述する。

【００５４】発泡部材２ｂは、その外周の導電性の帯電
層２ｃが図２のように発泡部材２ｂの端面に延在して導
電性芯金２ａと電気的に導通していれば、強いて導電性
にする必要はない。

【００５５】本実施例における帯電ローラ２の仕様は下
記の通りである。

【００５６】芯金２ａ 直径 ９ｍｍ、長さ３３２
ｍｍのステンレス丸棒 発泡部材２ｂ 導電性粉体を分散させたＥＰＤＭ発泡
体、比重０．４ 層厚２．３ｍｍ、長さ３１０ｍｍ 帯電層２ｃ カーボン分散のＥＰＤＭ導電性ゴム材層 体積抵抗値１０⁵Ωｃｍ 層厚ｔ ８０μｍ 帯電ローラ２の重量１７７ｇ、硬度３５度(ASKER-C) この帯電ローラ２も、前述図８の従来の帯電ローラ２０
と同様に、芯金２ａの両端部を不図示の軸受け部材で保
持させ、かつ加圧バネ２３で感光ドラム１方向へ押圧付
勢させて感光ドラム１面に所定の押圧力、本実施例では
総圧１０００ｇで圧接させてあり、感光ドラム１の回転
に伴い従動回転する（積極的に正転又は逆転駆動させて
もよい）。この帯電ローラ２には電源４から、帯電ロー
ラ心金２ａに接触させた摺動電極２４を介して、 交流電圧Ｖ_ac、本実施例では２．０ＫＶ_PP、６００Ｈ
_Z 、直流電圧Ｖ_dc、目標帯電電位に相当する直流電圧 との重畳振動電圧（Ｖ_ac＋Ｖ_dc）が印加される。これに
より回転感光ドラム１の周面がＡＣ印加方式で目標帯電
電位に均一に接触帯電処理される。

【００５７】（１）帯電ローラ２は芯金２ａの外側部材
が発泡部材２ｂと薄肉の帯電層２ｂからなり、図８の従
来のソリッドの帯電ローラ２０よりも帯電ローラ全体と
しては非常に軽くなり、また硬度も低い。

【００５８】例えば、従来のソリッドの一体形帯電ロー
ラ２０として、 芯金２１ 直径 ９ｍｍ、長さ３３２ｍｍのステン
レス丸棒 帯電層２２ カーボン分散のソリッドのＥＰＤＭ導電
性ゴム、比重１．０体積抵抗値１０⁵Ωｃｍ 層厚２．５ｍｍ、長さ３１０ｍｍ の帯電ローラ２０の重量は１８５ｇ、硬度は６０度(ASK
ER-C)である。

【００５９】したがって、本実施例の帯電ローラ２は前
述図１０・図１１の中空帯電ローラ２０と同様に、印加
振動電圧のＡＣ成分により前述のメカニズムで振動現象
を生じても感光ドラム１を叩く質量が小さいから、発生
帯電音は問題のないレベルまで低減化される。

【００６０】（２）また帯電層２ｃは、その内側に発泡
部材２ｂがあるため、薄肉（５μｍ以上）でもバックア
ップされて良好に保形されるので、帯電ローラ２が感光
ドラム１面に押圧圧接されても感光ドラム１面との間に
浮き離れ部分を生じることなく全長域にわたって感光ド
ラム面に圧接密着するので、帯電ローラ２の軸長を長く
しても、前述図１０・図１１の中空帯電ローラ２０のよ
うな帯電ローラの回転周期に対応した帯電不良部ａ（図
１２）の発生をみない。

【００６１】（３）図１・図２の接触帯電装置を無響室
にセットし、帯電ローラ２の帯電層２ｃの厚さｔを種々
変化させた場合における発生帯電音の測定をした。

【００６２】測定はＩＳＯ ７７７９の６項に従い行っ
た。その結果を図３に示す。

【００６３】図３中、右側の縦線が帯電不良の程度を表
し、１は出力画像サンプル上に帯電不良が全く認められ
ないレベルを示し、２は僅かに帯電不良が認められるレ
ベルを示し、３は明らかに帯電不良が認められるレベル
を示す。

【００６４】この結果からも解るように帯電層２ｃの厚
さｔがあまり薄い（５μｍ以下）と帯電層２ｃの腰が無
くなり、振動電圧が引加されたときに帯電層２ｃが容易
に振動してしまう。その結果、帯電層２ｃが振動電圧に
応じて感光ドラム１の表面から浮いてしまい帯電不良が
発生する。

【００６５】図３中、左側の縦線は音圧レベルを示し、
図からも明らかなように、厚さｔがあまりに厚い（１０
０００μｍ以上）と、振動電圧が印加されたときに帯電
層２ｃが振動し従来のソリッドの帯電ローラと同様に感
光ドラム１を叩く力が大きくなってしまう。その結果、
帯電音は大きくなり許容レベルとしての５０ｄＢを越え
てしまうのである。

【００６６】以上の結果から、帯電層２ｃの厚さｔは５
μｍより大きく１００００μｍより小さくなければなら
ないことが解る。

【００６７】発泡部材２ｂと帯電層２ｃの厚さの比は、
一般には１０：１〜１００：１の範囲に設定される。

【００６８】（４）発生帯電音を小さくできるというこ
とは、接触帯電部材に対する印加振動電圧のＡＣ成分周
波数を大きくすることができることであり、低い周波数
のときに問題となっていた「モアレ」と呼ばれる、走査
レーザー光とＡＣ成分周波数に起因する帯電むらとの干
渉による画像上のモアレ干渉縞の発生をなくすことが可
能となった。

【００６９】（５）接触帯電部材としての帯電ローラ２
が感光ドラム１を叩く力が弱まるので、クリーニング残
りのトナーが感光ドラム１面に押しつけられることによ
って発生していた「トナー融着」現象も抑えることが可
能となった。

【００７０】〈実施例２〉（図４・図５） 本実施例は前述実施例１の帯電ローラ２において、帯電
層２ｃの更に外周面にエピクロルヒドリンゴムや紙等の
高抵抗層２ｄを設けたものである。２ｅ（図５）は帯電
ローラ２の両端面に設けた金属や導電性樹脂製の導電性
フランジであり、芯金２ａと帯電層２ｃとを電気的に導
通している。

【００７１】高抵抗層２ｄは感光ドラム１上のピンホー
ル部等の低耐圧欠陥部に帯電ローラが対向したときに、
そのピンホール部等にの集中的に電流がリークして異常
放電が発生するのを防ぐ働きをする。

【００７２】帯電層２ｃの厚さｔはこの高抵抗層２ｄも
含めた厚さとする。この実施例では高抵抗層２ｄを２０
μｍ、帯電層２ｃの厚さを８０μｍとしてｔ＝１００μ
ｍとしたところ、帯電音は４１ｄＢ（印加振動電圧は実
施例１と同様）となって、実用上問題にならないレベル
になった。

【００７３】このように帯電層２ｃの外側に更に高抵抗
層２ｄを設けることで、帯電音が小さくなるばかりでな
く、感光ドラム１にピンホール等の欠陥があっても、異
常放電する事なく帯電が出来ると言うメリットがある。

【００７４】さらに高抵抗層２ｄの外側に帯電ローラの
内部からの可塑剤等のしみだしを防止するためのしみだ
し防止層を設けることもでき、この場合も帯電層２ｃの
厚みｔは、帯電層２ｃ、高抵抗層２ｄ、及びナイロン等
のしみだし防止層の厚みをすべて加えたものとする。

【００７５】〈実施例３〉（図６） 本実施例は接触帯電部材をブレード型（帯電ブレード）
としたものであり、図６は該帯電ブレード２Ａもしくは
接触帯電装置の横断面模型図である。帯電ブレード２Ａ
を用いた接触帯電装置は帯電ローラを用いたものよりも
構成をより簡単なものとすることができる。

【００７６】帯電ブレード２Ａは、ポリスチレン・ポリ
オレフィン・ポリエステル系等の発泡部材、ＥＰＤＭ・
ウレタン等にカーボン・酸化錫等の導電粉体を分散させ
たブレード状の発泡部材２ｂと、この発泡部材の外周面
を被覆させた帯電層２ｃと、これを導電性接着剤２ｆを
介して取付け支持させた支持部材としての電極板２ｇか
らなる。

【００７７】帯電ブレード２Ａの先端部をブレードの腰
に抗して感光ドラム１面に適度に圧接させた状態にして
支持部材としての電極板２ｇを不動部材３０に取付け固
定することで帯電ブレード２を配設してある。

【００７８】帯電ブレード２Ａには電源４から電極板と
しての支持部材２ｇを介して振動電圧（Ｖ_ac＋Ｖ_dc）が
印加されて、回転感光ドラム１面がＡＣ印加方式で均一
に接触帯電処理される。

【００７９】本実施例において、下記の仕様の帯電ブレ
ード２Ａを用いた場合の発生帯電音は４０ｄＢ（印加振
動電圧は実施例１と同様）であった。

【００８０】発泡部材２ｂ 導電性粉体を分散させたＥ
ＰＤＭ発泡体、比重 ０．３ 縦１０ｍｍ、長さ３１０ｍｍ、厚さ３ｍｍ 帯電層２ｃ カーボン分散のＥＰＤＭ導電性ゴム材層 体積抵抗値１０¹⁰Ωｃｍ 層厚ｔ ５００μｍ 帯電ブレード２Ａの硬度 ４０度(ASKER-C) 帯電ブレード２Ａの自由長Ｌ ５ｍｍ 感光ドラム１への押し当て総圧７００ｇ 従って、帯電ブレード２Ａにおいても帯電音の低減化が
でき、また帯電ブレード２Ａの感光ドラム１への押し当
て圧をブレードの腰を利用して制御できるという利点が
ある。

【００８１】〈実施例４〉（図７） 本実施例は本発明に従う接触帯電部材もしくは接触帯電
装置を像担持体の帯電手段として用いている画像形成装
置のプロセスカートリッジである。

【００８２】本実施例のプロセスカートリッジは、像担
持体としての回転ドラム型の電子写真感光体１、接触帯
電部材としての帯電ローラ２、現像器６０、クリーニン
グ器９０の４つのプロセス機器を包含させてなるもので
ある。

【００８３】帯電ローラ２は実施例１又は実施例２と同
様の構成のものである。

【００８４】現像器６０において、６は現像スリーブ、
６１は現像剤（トナー）Ｔの収容容器、６２は該容器６
１内のトナー撹拌棒であり、トナーＴを撹拌すると共に
現像スリーブ方向へ送り出す役目をしている。６３は現
像スリーブ６上にトナーＴを均一な厚みにコートするた
めの現像ブレードである。

【００８５】クリーニング器９０において、９はクリー
ニングブレード、９１はクリーニングブレード９で回収
されたトナーを溜めるトナー溜である。

【００８６】１１はプロセスカートリッジのドラムシャ
ッターであり、実線示の閉じ状態から２点鎖線示のよう
に開き状態に開閉自在である。プロセスカートリッジを
画像形成装置本体（不図示）から取り出した状態におい
ては実線示の閉じ状態にあり、感光ドラム１の外部露出
部分面を隠散して感光ドラム面を保護している。

【００８７】プロセスカートリッジを画像形成装置本体
に装着するときはシャッター１１を２点鎖線示のように
開き状態にする、或いはプロセスカートリッジの装着過
程でシャッター１１が自動的に開き動作し、プロセスカ
ートリッジが正規に装着されると、感光ドラム１の外部
露出部分面が画像形成装置本体側の転写ローラ８に圧接
した状態になる。

【００８８】またプロセスカートリッジと画像形成装置
本体とが機械的・電気的にカップリングして、画像形成
装置本体側の駆動機構でプロセスカートリッジ側の感光
ドラム１・現像スリーブ６・撹拌棒６２等の駆動が可能
となり、また画像形成装置本体側の電気回路によりプロ
セスカートリッジ側の帯電ローラ２への帯電バイアスの
印加、現像スリーブ６への現像バイアスの印加等が可能
となり、画像形成動作を実行できる状態になる。

【００８９】１２はプロセスカートリッジのクリーニン
グ器９０と現像器６０との間に設けた露光用通路であ
り、画像形成装置本体側のレーザースキャナ（不図示）
からの出力レーザー光５がこの露光用通路１２を通して
プロセスカートリッジ内に入光して回転感光ドラム１面
が走査露光される。

【００９０】帯電ローラ２は前述したように振動電圧を
印加しても帯電音の発生がほとんどないので、帯電音の
実質的にない、非常にコンパクトなプロセスカートリッ
ジを構成することが可能である。

【００９１】

【発明の効果】以上のように本発明に依れば、接触帯電
における帯電音発生の問題を、帯電むら、画像品位の低
下、コスト高など他に不都合な事態を生じさせることな
く、効果的に解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例の接触帯電部材（帯電ロー
ラ）もしくは接触帯電装置の横断面模型図

【図２】 該装置の一端側の縦断面模型図

【図３】 帯電層の厚さと、帯電不良レベル及び発生
帯電音の関係を測定したグラフ

【図４】 第２の実施例の接触帯電部材（帯電ロー
ラ）もしくは接触帯電装置の横断面模型図

【図５】 該装置の一端側の縦断面模型図

【図６】 第３の実施例の接触帯電部材（帯電ブレー
ド）もしくは接触帯電装置の横断面模型図

【図７】 第３の実施例のプロセスカートリッジの横
断面模型図

【図８】 接触帯電装置を用いた画像形成装置の一例
の概略構成図

【図９】 （ａ）・（ｂ）・（ｃ）は帯電音発生のメ
カニズムの説明図

【図１０】 中空型帯電ローラの横断面模型図

【図１１】 同じく縦断面模型図

【図１２】 中空型帯電ローラの不整変形に起因して、
帯電ローラの回転周期に対応して発生する帯電不良部を
示した図

【符号の説明】

１ 被帯電体としての感光ドラム ２・２Ａ・２０ 接触帯電部材としての帯電ローラもし
くは帯電ブレード ２ａ・２ｇ 支持部材としての芯金又は電極板 ２ｂ 発泡部材 ２ｃ 帯電層 ４ 帯電バイアス印加電源

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電部材を被帯電体に当接させて帯電を
   行う接触帯電装置の接触帯電部材であり、該接触帯電部
   材は少なくとも、支持部材と、被帯電体に直接又は他層
   を介して接する帯電層と、この帯電層の被帯電体側とは
   反対側である内側の発泡部材とから成り、帯電層はその
   厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とする接触帯電部材。
2. 【請求項２】 振動電圧を印加した帯電部材を被帯電体
   に当接させて帯電を行う接触帯電装置の接触帯電部材で
   あり、該接触帯電部材は少なくとも、支持部材と、被帯
   電体に直接又は他層を介して接する帯電層と、この帯電
   層の被帯電体側とは反対側である内側の発泡部材とから
   成り、帯電層はその厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とする接触帯電部材。
3. 【請求項３】 帯電部材を被帯電体に当接させて帯電を
   行う接触帯電装置において、接触帯電部材は少なくと
   も、支持部材と、被帯電体に直接又は他層を介して接す
   る帯電層と、この帯電層の被帯電体側とは反対側である
   内側の発泡部材とから成り、帯電層はその厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とする接触帯電装置。
4. 【請求項４】 振動電圧を印加した帯電部材を被帯電体
   に当接させて帯電を行う接触帯電装置において、接触帯
   電部材は少なくとも、支持部材と、被帯電体に直接又は
   他層を介して接する帯電層と、この帯電層の被帯電体側
   とは反対側である内側の発泡部材とから成り、帯電層は
   その厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とする接触帯電装置。
5. 【請求項５】 少なくとも、像担持体と、該像担持体の
   帯電手段を包含し、画像形成装置に対して着脱されるプ
   ロセスカートリッジにおいて、帯電手段が帯電部材を像
   担持体に当接させて帯電を行う接触帯電装置であり、接
   触帯電部材は少なくとも、支持部材と、被帯電体に直接
   又は他層を介して接する帯電層と、この帯電層の被帯電
   体側とは反対側である内側の発泡部材とから成り、帯電
   層はその厚みｔが ５μｍ＜ｔ＜１００００μｍ であることを特徴とするプロセスカートリッジ。