JPH0728305A - 帯電部材、帯電装置、画像形成装置、及びプロセス カートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触帯電手段２、該帯電手段を用いた装置に
おける干渉縞・帯電音の問題を解消すること、被帯電体
１上の付着異物ｔに起因する帯電不良の発生を防止して
装置の信頼性を向上させること。 【構成】 電圧を印加し、移動可能な被帯電体１に当接
もしくは近接させて被帯電体面を帯電する帯電部材２
は、被帯電体との接触部もしくは最近接部のうち、被帯
電体移動方向において最も下流側もしくは最近接部の点
から被帯電体移動方向下流側へ向けて引いた接線もしく
は最近接部から下流へ向けて前記接線と平行に引いた線
分に対して被帯電体と同じ側に帯電面の少なくとも一部
があり、かつ帯電面と被帯電体表面とのなす距離が被帯
電体回転方向に対し上流部分で下流部分より小さい領域
を有し、帯電部材の放電領域Ｂよりも上流側に被帯電体
１上の異物ｔを除去する手段Ｃを設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯電部材、帯電装置、
画像形成装置、及びプロセスカートリッジに関する。

【０００２】より詳しくは、 ａ．電圧を印加し、移動可能な被帯電体に当接もしくは
近接させて該被帯電体面を帯電する帯電部材 ｂ．電圧を帯電部材に印加し、この帯電部材を被帯電体
に当接もしくは近接させて被帯電体面を帯電する帯電装
置 ｃ．被帯電体面を帯電装置で帯電し、その帯電面に画像
情報の書き込みをして画像形成を実行する画像形成装置 ｄ．少なくとも、被帯電体と、該被帯電体の帯電装置と
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

【０００３】

【従来の技術】従来、例えば、電子写真装置（複写機・
レーザービームプリンターなど）、静電記録装置等の画
像形成装置において、感光体・誘電体等の像担持体、そ
の他の被帯電体を帯電処理（除電処理も含む）する手段
としては、ワイヤに高電圧をかけてコロナ放電を生じさ
せるコロナ放電装置を用い、該装置から発生するコロナ
に被帯電体面をさらす非接触式の帯電手段が広く利用さ
れていた。

【０００４】近時は接触式の帯電手段（接触帯電）の採
用が進められている。接触帯電は、ローラ型・ブレード
型などの帯電部材（接触帯電部材、導電性部材）に電圧
を印加しこの帯電部材を被帯電体に当接もしくは近接さ
せて被帯電体面を帯電するものである。

【０００５】ここで、帯電部材は被帯電体面に必ずしも
接触している必要はなく、帯電部材と被帯電体面との間
に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放
電可能領域さえ確実に保証されれば、非接触（近接）で
も構わないもので、この場合も接触帯電の範疇とする。

【０００６】接触帯電は、非接触帯電のコロナ放電装置
に比べて、被帯電体面に所望の電位を得るのに必要とさ
れる印加電圧の低電圧化がはかれること、帯電過程で発
生するオゾン量がごく微量でありオゾン除去フィルター
の必要性がなくなること、そのため装置の排気系の構成
が簡略化されること、メンテナンスフリーであること、
構成が簡単であること、等の長所を有している。

【０００７】そこで例えば、電子写真装置・静電記録装
置等の画像形成装置において、感光体等の被帯電体を帯
電処理する手段としてコロナ放電装置に替わるものとし
て注目され実用化もされている。

【０００８】接触帯電おいて、帯電部材に印加する電圧
は、直流電圧（ＤＣ印加方式）でもよいし、振動電圧
（時間と共に電圧値が周期的に変化する電圧、ＡＣ印加
方式）でもよい。

【０００９】ＡＣ印加方式に関し、本出願人が先に提案
（特開昭６３ー１４９６６９号公報等）したように、振
動電圧、特には、直流電圧を印加したときの被帯電体の
帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する振動電
圧を帯電部材に印加して帯電を実行させる方式は、均一
な帯電（除電）処理をすることが可能であり、有効であ
る。

【００１０】振動電圧は振動電圧成分（以下、ＡＣ成分
と記す）、もしくは該ＡＣ成分と直流電圧成分（目標帯
電電位に相当する電圧、以下ＤＣ成分と記す）との重畳
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
することによって形成された矩形波電圧であってもよ
い。

【００１１】図９に帯電手段としてＡＣ印加方式の接触
帯電装置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
ーザービームプリンターである。

【００１２】１は被帯電体としてのドラム型の電子写真
感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印Ａの時
計方向に所定の周速度（プロセススピード）にて回転駆
動される。

【００１３】１８は帯電部材としての帯電ローラ（導電
性ローラ）であり、芯金棒１８−１と、その外周に形成
した導電性ゴム製等の導電性ローラ体１８−２とよりな
る。この帯電ローラ１８は芯金棒１８−１の両端部にそ
れぞれ作用させた押し圧ばね１８−３の押し圧力で感光
ドラム１面に対して所定の押し圧力をもって圧接してお
り、本例の場合は感光ドラム１の回転にともない従動回
転する。

【００１４】４は帯電ローラ１８に対する電圧印加電源
であり、該電源４により帯電ローラ１８の芯金棒１８−
１に接触させた接点板１８−４を介して感光ドラム１の
帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧Ｖｐｐを有する
ＡＣ成分ＶａｃとＤＣ成分Ｖｄｃとの重畳電圧（Ｖａｃ
＋Ｖｄｃ）が帯電ローラ１８に印加され、回転駆動され
ている感光ドラム１の外周面がＡＣ印加方式で均一に接
触帯電処理される。

【００１５】一方、コンピューター・ワードプロセッサ
ー・画像読み取り装置等のホスト装置（不図示）から目
的の画像（印字）情報の時系列電気デジタル画素信号が
レーザースキャナ（不図示）に入力され、コントローラ
ーにより制御された該レーザースキャナから該入力画素
信号に対応して一定の印字密度Ｄｄｐｉで画像変調され
たレーザー光５が出力され、前記回転感光ドラム１の帯
電処理面に対して該出力レーザー光５によるライン走査
（ドラム母線方向の主走査露光）がなされることで、目
的の画像情報の書き込みがなされて回転感光ドラム１面
に該画像情報の静電潜像が形成される。

【００１６】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
された記録紙（転写材）７に順次に転写されていく。

【００１７】トナー像転写を受けた記録紙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１３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。

【００１８】

【発明が解決しようとしている課題】（ａ）ところで、
接触帯電手段装置を被帯電体（像担持体）の帯電手段と
して利用した前記のような画像形成装置についての問題
点として次のような事項が挙げられる。

【００１９】即ち、安定した表面電位を得るために帯電
部材に対する印加電圧として振動電圧を用いるＡＣ印加
方式の場合にあっては、振動電圧の正負の電圧を交互に
繰り返して直流電圧Ｖｄｃに集束する表面電位を得るた
め、実際の表面電位には周期的な細かい電位のムラが現
れてしまう。この電位のムラの電位差は数１０ｖから百
数１０ｖとなり、また電位ムラの周期は電源４の周波数
ｆとプロセスピードに依存している。

【００２０】そしてこの電位ムラのある帯電面に記録紙
進行方向に特定の周期を持つ特殊なパターン、例えば横
線パターン画像を書き込んで出力させたとき、横線パタ
ーン間隔が表面電位のムラに近くなると、画像面に干渉
縞が発生してしまう。

【００２１】電源４のＡＣ成分周波数は、部品精度か
ら、決められた値からプラス・マイナス１０％はバラツ
キをもっており、電源によっては横線の空間周波数に近
接してしまい、レベルのひどい干渉縞が発生することも
あった。

【００２２】また、本出願人はこの干渉縞の対策のため
プロセススピードに応じて帯電部材に印加する電源のＡ
Ｃ成分周波数を大きくする方式を先に提案した。しかし
ながら、画像形成装置の高速化にともない、近年のよう
にプロセススピードが速くなってくると、一次の電源周
波数に起因して発生する所謂「帯電音」も一次周波数の
増大にともない大きくなってしまうという新たな問題が
発生している。

【００２３】（ｂ）また上記のような帯電手段や該帯電
手段を具備する装置における問題点としては、例えば画
像形成装置にあっては、繰り返しプリントを行うに従い
クリーナーをすり抜けたトナーの微粉や紙粉などが帯電
部材と被帯電体としての像担持体との当接位置に溜まっ
たり、また、像担持体から帯電部材表面へ飛翔して付着
することによって抵抗ムラができて帯電不良を生じ、こ
れに起因する画像流れ等の画像不良が生じることであ
る。

【００２４】特に高温高湿の環境においてはこれらの粉
塵が雰囲気中の水分を吸収して低抵抗化するため、被帯
電体面にピンホールなどの低耐圧欠陥部が存在した場
合、その欠陥部への電流リークなどの帯電不良の原因や
異常放電の原因となっている。

【００２５】そこで本発明は、上記（ａ）の問題即ち接
触帯電手段、該帯電手段を用いた画像形成装置やプロセ
スカートリッジにおける上記のような干渉縞の問題、帯
電音の問題を解消すること、上記（ｂ）の問題即ち被帯
電体上の付着異物に起因する上記のような帯電不良の発
生を防止して装置の信頼性を向上させること、画像形成
装置にあってはこれに起因する画像流れ等の画像不良の
発生を防止することを目的とする。

【００２６】

【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、帯電部材、帯電装置、画像形成装置、及びプ
ロセスカートリッジである。

【００２７】（１）電圧を印加し、移動可能な被帯電体
に当接もしくは近接させて該被帯電体面を帯電する帯電
部材であり、該帯電部材は、被帯電体との接触部（もし
くは最近接部）のうち、被帯電体移動方向において最も
下流側（もしくは最近接部）の点から被帯電体移動方向
下流側へ向けて引いた接線（もしくは前記最近接部から
下流へ向けて前記接線と平行に引いた線分）に対して該
被帯電体と同じ側に帯電面の少なくとも一部があり、か
つ帯電面と該被帯電体表面とのなす距離が被帯電体回転
方向に対し上流部分で下流部分より小さい領域を有し、
該帯電部材の放電領域よりも上流側に被帯電体上のトナ
ー・紙粉等の異物を除去する手段を設けたことを特徴と
する帯電部材。

【００２８】（２）帯電部材に印加される電圧が振動電
圧であることを特徴とする（１）に記載の帯電部材。

【００２９】（３）帯電部材に印加される振動電圧は、
直流電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧の２
倍以上のピーク間電圧を有することを特徴とする（２）
に記載の帯電部材。

【００３０】（４）帯電部材に印加される電圧が直流電
圧であることを特徴とする（１）に記載の帯電部材。

【００３１】（５）電圧を帯電部材に印加し、この帯電
部材を被帯電体に当接もしくは近接させて被帯電体面を
帯電する帯電装置において、帯電部材は、被帯電体との
接触部（もしくは最近接部）のうち、被帯電体移動方向
において最も下流側（もしくは最近接部）の点から被帯
電体移動方向下流側へ向けて引いた接線（もしくは前記
最近接部から下流へ向けて前記接線と平行に引いた線
分）に対して該被帯電体と同じ側に帯電面の少なくとも
一部があり、かつ帯電面と該被帯電体表面とのなす距離
が被帯電体回転方向に対し上流部分で下流部分より小さ
い領域を有し、該帯電部材の放電領域よりも上流側に被
帯電体上のトナー・紙粉等の異物を除去する手段を設け
たことを特徴とする帯電装置。

【００３２】（６）帯電部材に印加される電圧が振動電
圧であることを特徴とする（５）に記載の帯電装置。

【００３３】（７）帯電部材に印加される振動電圧は、
直流電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧の２
倍以上のピーク間電圧を有することを特徴とする（６）
に記載の帯電装置。

【００３４】（８）帯電部材に印加される電圧が直流電
圧であることを特徴とする（５）に記載の帯電装置。

【００３５】（９）被帯電体面を帯電装置で帯電し、そ
の帯電面に画像情報の書き込みをして画像形成を実行す
る画像形成装置において、帯電装置は、電圧を帯電部材
に印加し、この帯電部材を被帯電体に当接もしくは近接
させて被帯電体面を帯電する帯電装置であり、帯電部材
は、被帯電体との接触部（もしくは最近接部）のうち、
被帯電体移動方向において最も下流側（もしくは最近接
部）の点から被帯電体移動方向下流側へ向けて引いた接
線（もしくは前記最近接部から下流へ向けて前記接線と
平行に引いた線分）に対して該被帯電体と同じ側に帯電
面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と該被帯電体表
面とのなす距離が被帯電体回転方向に対し上流部分で下
流部分より小さい領域を有し、該帯電部材の放電領域よ
りも上流側に被帯電体上のトナー・紙粉等の異物を除去
する手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。

【００３６】（１０）帯電部材に印加される電圧が振動
電圧であることを特徴とする（９）に記載の画像形成装
置。

【００３７】（１１）帯電部材に印加される振動電圧
は、直流電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧
の２倍以上のピーク間電圧を有することを特徴とする
（１０）に記載の画像形成装置。

【００３８】（１２）帯電部材に印加される電圧が直流
電圧であることを特徴とする（９）に記載の画像形成装
置。

【００３９】（１３）被帯電体面の帯電面に対する画像
情報の書き込みがライン走査でなされることを特徴とす
る（９）に記載の画像形成装置。

【００４０】（１４）少なくとも、被帯電体と、該被帯
電体の帯電装置とを包含し、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、帯電装置は、電
圧を帯電部材に印加し、この帯電部材を被帯電体に当接
もしくは近接させて被帯電体面を帯電する帯電装置であ
り、帯電部材は、被帯電体との接触部（もしくは最近接
部）のうち、被帯電体移動方向において最も下流側（も
しくは最近接部）の点から被帯電体移動方向下流側へ向
けて引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向け
て前記接線と平行に引いた線分）に対して該被帯電体と
同じ側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と
該被帯電体表面とのなす距離が被帯電体回転方向に対し
上流部分で下流部分より小さい領域を有し、該帯電部材
の放電領域よりも上流側に被帯電体上のトナー・紙粉等
の異物を除去する手段を設けたことを特徴とするプロセ
スカートリッジ。

【００４１】（１５）帯電部材に印加される電圧が振動
電圧であることを特徴とする（１４）に記載のプロセス
カートリッジ。

【００４２】（１６）帯電部材に印加される振動電圧
は、直流電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧
の２倍以上のピーク間電圧を有することを特徴とする
（１５）に記載のプロセスカートリッジ。

【００４３】（１７）帯電部材に印加される電圧が直流
電圧であることを特徴とする（１４）に記載のプロセス
カートリッジ。

【００４４】（１８）被帯電体面の帯電面に対する画像
情報の書き込みがライン走査でなされることを特徴とす
る（１４）に記載のプロセスカートリッジ。

【００４５】

【作用】上記のように帯電部材を構成・配置することに
より、帯電される被帯電体の表面電位の周期的なムラは
従来のものに比べ小さくなる。

【００４６】これは帯電部材の帯電面を凹面とし、かつ
該帯電部材を被帯電体の移動方向に対し帯電領域の上流
側が狭く、下流側が広くなるように配置することで、帯
電領域での表面電位の変化が緩やかになり、かつ帯電領
域が広がったためである。これにより、従来例と同様の
条件で画像を出力した場合でも干渉縞は目立たなくな
る。

【００４７】また、表面電位の周期的なムラを小さくで
きると言うことは、同一のプロセススピードに於て印加
周波数を落とせると言うことである。その結果、帯電音
も小さくすることが可能になった。

【００４８】また、上記のような形状の帯電部材には帯
電領域が広い、コストが安いなどのメリットがあるた
め、直流電圧のみを印加するタイプ（ＤＣ印加方式）の
帯電装置にも応用可能である。

【００４９】また帯電部材の放電領域よりも被帯電体移
動方向上流側に被帯電体上のトナー・紙粉等の異物を除
去する手段を設けたことにより、被帯電体上の異物は帯
電部材の放電領域に到達する前に除去手段により除去さ
れるので、帯電部材の放電領域の異物付着で抵抗ムラが
できて帯電不良を生じ、これに起因する画像流れ等の画
像不良が生じることが防止される。

【００５０】

【実施例】

〈実施例１〉（図１・図２） 図１は一実施例としての画像形成装置の概略構成図、図
２は帯電部材部分の斜視図である。

【００５１】本実施例の画像形成装置は被帯電体として
の像担持体の帯電手段として接触帯電装置を用いた電子
写真プロセスによるレーザービームプリンターであり、
前述図９のプリンターと共通する構成部材部分には共通
の符号を付して再度の説明を省略する。

【００５２】像担持体としての感光ドラム１は本例のも
のはアルミニウム製のドラム基体１ー２の外周面に感光
体層として有機光導電体（ｏｐｃ）層１ー１を形成して
なる、外形３０ｍｍのもので、矢印の時計方向Ａに所定
のプロセススピードＶｐｓ（周速度）をもって回転駆動
される。

【００５３】２は感光ドラム１に対向させて配設した帯
電部材であり、感光ドラム１との接触部（もしくは最近
接部）のうち、感光ドラム回転方向において最も下流側
（もしくは最近接部）の点から感光ドラム回転方向下流
側へ向けて引いた接線（もしくは前記最近接部から下流
へ向けて前記接線と平行に引いた線分）に対して感光ド
ラム１と同じ側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ
帯電面と感光ドラム面とのなす距離が感光ドラム回転方
向に対し上流部分で下流部分より小さい領域を有する。

【００５４】即ち、該帯電部材２は、感光ドラムとの対
向面（帯電部材表面）である帯電面を所定の曲率半径の
凹面としてあり、感光ドラム１の非画像部に当接するス
ペーサー１７を介して感光ドラム１面との間に所定のギ
ャップを持たせて対向配設してある。帯電面は感光ドラ
ム１とのギャップが、感光ドラム回転方向に対し放電領
域Ｂの上流側よりも下流側で広くなるように保持されて
いる。

【００５５】また、該帯電部材２の表面（感光ドラムと
の対向面）において放電領域Ｂよりも感光ドラム回転方
向上流側の領域Ｃは感光ドラム面と平行となる曲率半径
の凹面であり、かつ該領域Ｃと感光ドラム面とのギャッ
プは放電を生じない空隙となるように構成してある。こ
の帯電部材２の領域Ｃは、該帯電部材２の放電領域Ｂよ
りも上流側おいて被帯電体としての感光ドラム１上のト
ナー・紙粉等の異物ｔを除去する手段として機能する部
分である。

【００５６】本例の帯電部材２は金属板、導電プラスチ
ック、導電ゴム等からなる電極板２−ａと、該電極板の
表面に形成したエピクロルヒドリンゴム、トレジン等の
高抵抗層２−ｂからなっている。高抵抗層２−ｂは、感
光ドラム１上にピンホール等の欠陥があっても、帯電部
材２からそこに向かってリークが発生するのを防止する
ために設けられているが、電極板２−ａに中抵抗（１０
⁵ 〜１０¹⁰Ωｃｍ程度）の材質のものを用いることによ
り、無くすことも可能である。

【００５７】そして電源４から直流に周波数ｆの交流を
重畳したバイアス電圧（Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が帯電部材２
に印加されることで、回転する感光ドラム１の周面が所
定の電位に帯電処理される。Ｂは、実際に帯電が行われ
る放電領域を示している。

【００５８】このように、放電領域Ｂを有した部分の帯
電部材の帯電面と感光ドラムとのなす距離が帯電部材の
感光ドラム回転方向に対し、上流部分で下流部分より小
さい領域を有し、かつ下流部分で、この距離がほぼ一定
であるような構成にすることによって前記サイクルムラ
のピーク間電圧を小さくできるため従来のような干渉縞
などの画像不良の問題はなくなった。

【００５９】また、サイクルムラがほとんど目立たない
ドラムの表面電位を形成できるので、印加電圧の周波数
を小さくすることが可能となり、したがって帯電音の問
題もなくなった。

【００６０】固定タイプの帯電部材においては、帯電部
材表面に紙粉やトナーが付着、吸湿した場合、抵抗ムラ
となり、帯電ローラのように帯電面が移動するタイプと
比較して、その影響が画像にでやすいもであるが、本実
施例では、帯電部材２に前記領域Ｃが存在することによ
り、クリーナーのクリーニングブレード１３をくぐり抜
けて感光ドラム１の回転に伴い帯電部材２側へ搬送され
た紙粉、トナー等の微粉（異物）ｔは領域Ｃを通過する
際に電界により帯電部材２の該領域Ｃの表面に引き寄せ
られ、該表面部分に付着する。しかし、該表面部分に異
物ｔが付着しても該領域Ｃでは放電が行われないため、
抵抗ムラがあっても画像に影響することはない。

【００６１】よって、従来問題であったような帯電部材
２の表面にトナー等が付着して抵抗ムラが生じ、異常放
電が起き、図８のような白黒のまだらスジのようなが不
良画像が発生することはなくなった。

【００６２】本実施例のように帯電部材２を感光ドラム
１に対して非接触にすることで、帯電部材２と感光ドラ
ム１の摺擦に起因する融着や削れ、ドラム汚染などを防
止することができ、有利となる。

【００６３】また、本実施例ではモアレや帯電音改善の
実施例として交流電圧を印加するタイプ（ＡＣ印加方
式）の帯電装置の例を示したが、直流電圧のみを印加す
るタイプ（ＤＣ印加方式）の帯電装置にも応用可能であ
る。

【００６４】〈実施例２〉（図３） 本実施例は、帯電部材２に放電領域を複数Ｂ１・Ｂ２持
たせてある。他の構成は前記実施例１のものと同様であ
る。

【００６５】即ち、図３の斜線部Ｂ１・Ｂ２で示される
ように、帯電部材２において、放電領域はドラム表面と
の最近接点を挟み２ヵ所ある。このように放電領域を複
数設けることによってドラム表面電位の均し効果は高く
なり、より安定して帯電が行われる。

【００６６】一方、クリーナーのクリーニングブレード
１３ををくぐりぬけたトナー・紙粉ｔは帯電部材２のド
ラム回転方向に対して上流端部の領域Ｃで帯電部材２表
面へ引き寄せられ付着するので、この領域Ｃよりもドラ
ム回転方向下流である放電領域Ｂ１・Ｂ２部分の帯電部
材表面の汚れを防止することができる。

【００６７】さらに、本実施例のような形状の帯電部材
を用いた場合でも、最後の帯電部材の帯電面と感光ドラ
ムとのなす距離が帯電部材のドラム回転方向に対し、上
流部分で下流部分より小さい領域を有し、かつ下流部分
で、この距離がほぼ一定であるような構成にすることに
よって前記サイクルムラのピーク間電圧を小さくできる
ため従来のような干渉縞などの画像不良の問題はなくな
った。

【００６８】また、サイクルムラがほとんど目立たない
ドラムの表面電位を形成できるので、印加電圧の周波数
を小さくすることが可能となり、帯電音の問題もなくな
った。

【００６９】〈実施例３〉（図４） 本実施例は帯電部材２の表面（帯電面）全体を感光ドラ
ム１と等しい曲率半径を持った凹面にし、該帯電部材２
を感光ドラム回転方向上流側端で約８０μ、下流側端で
約４００μになるようスペーサー１７を介して感光ドラ
ム面に対向させて配設してある。スペーサー１７は感光
ドラムの非画像部に当接している。

【００７０】３は帯電部材２よりも感光ドラム回転方向
上流側で、クリーナーのクリーニングブレード１３より
も感光ドラム回転方向下流側に、感光ドラム面に空隙を
存して対向させて配設した、感光ドラムに対して凸曲面
とした電極板である。この電極板３と感光ドラム１面と
の距離は最近接部分で約４００μになるように設置され
ている。本実施例では帯電部材２と電極板３は電源４に
より振動電圧が印加されている。

【００７１】本実施例において、該電極板３は感光ドラ
ム１上のトナー・紙粉等の異物ｔを除去する手段として
機能する。即ち、クリーナーのクリーニングブレード１
３をくぐり抜けてきたトナーや紙粉等の微粉ｔが帯電部
材２の位置に達する前に、電極板３の表面に付着して除
去されることで、帯電部材２の表面の汚れを防止するこ
とができ、まだらスジなどの画像不良をなくすことが可
能になった。

【００７２】本実施例では電極板３と帯電部材２の両方
に同じ振動電圧を印加しているが、交流成分のみでも同
様のクリーニング効果が得られる。

【００７３】また、電極板３の形状は本実施例のように
感光ドラム面に対して必ずしも凸面である必要はなく、
ドラム面と平行であるような凹面にしてもよい。

【００７４】さらに、帯電部材２の帯電面と感光ドラム
１とのなす距離が帯電部材２のドラム回転方向に対し、
上流部分で下流部分より小さい領域を有し、かつ下流部
分で、この距離がほぼ一定であるような構成にすること
によって、前記サイクルムラのピーク間電圧を小さくで
きるため従来のような干渉縞などの画像不良の問題はな
くなった。

【００７５】また、サイクルムラがほとんど目立たない
ドラムの表面電位を形成できるので、印加電圧の周波数
を小さくすることが可能となり、帯電音の問題もなくな
った。

【００７６】〈実施例４〉（図５） 本実施例は前述実施例３において、電極板３の裏面にマ
グネット１４を具備させたものである。他の構成は実施
例３と同様である。

【００７７】本実施例においては、クリーナーのクリー
ニングブレード１３をくぐり抜けてきたトナーが磁性体
である場合、そのトナーは帯電部材２に至る前に電極板
３表面に引き寄せられて除去された後、マグネット１４
によって電極板表面に保持されるので、再びドラム面に
引き戻されにくくなり、より確実にドラム表面から除去
することができる。

【００７８】本実施例では電極板３とマグネット１４を
組み合わせているが、単にマグネットのみの構成でもド
ラム表面のクリーニング効果はある。その場合、リーク
することはないので、よりドラム面に近づけて設置でき
る。

【００７９】従って、このようなクリーニング手段を設
けることによって、前実施例と同様に帯電部材２の表面
に紙粉やトナーなどが付着するのを防止できる。

【００８０】〈実施例５〉（図６） 本実施例はクリーニング手段としての電極板３（図４・
図５）の代わりに、ブラシ１５を用いたものである。こ
のブラシ１５には電源１６によりトナーと逆極性の電圧
が印加されており、クリーナーのクリーニングブレード
をくぐり抜けてきたトナーは帯電部材２の位置に達する
前にブラシ１５によって除去される。この時、ブラシ１
５に印加する電圧は感光ドラムに帯電メモリが生じない
範囲であればよく、また振動電圧に限定されることはな
く、直流のみであってもよい。また、ブラシ１５の材料
として摺擦でトナーと逆極に帯電するものを使用すれ
ば、より確実にドラム上の紙粉やトナーをクリーニング
できる。

【００８１】さらに、本実施例においてはブラシ１５は
感光ドラム１に対し接触固定されているが、ローラ状に
して回転させてもよい。また、非接触の構成にして、振
動電圧を印加すれば、実施例３で示したような電極板３
と同様になるが、ブラシ形状であるので帯電板３よりも
表面積が多くなり、より高いクリーニング効果を得るこ
とができる。

【００８２】〈実施例６〉（図７） 本実施例は本発明に従う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。

【００８３】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、帯電部
材２、クリーニングブラシローラ１５、現像器２０、ク
リーナー器３０の５つのプロセス機器を包含させてなる
ものである。

【００８４】現像器２０において、６は現像スリーブ、
２１は現像剤（トナー）Ｔの収容容器、２２は該容器２
１内のトナー撹拌回転部材であり、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。２
３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】クリーナー３０において、１３はクリーニ
ングブレード、３１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】クリーニングブラシローラ１５は帯電部材
２よりも感光ドラム回転方向上流側で、クリーナー３０
のクリーニングブレード１３よりも感光ドラム回転方向
下流側において、感光ドラム１面に接触させて配設して
あり時計方向に回転する。該クリーニングローラ１５に
は前記実施例５（図６）のブラシ１５と同様に電圧が印
加され、クリーナー３０のクリーニングブレード１３を
くぐり抜けてきたトナーは帯電部材２の位置に達する前
に該ブラシローラ１５によって除去される。

【００８７】１１はプロセスカートリッジのドラムシャ
ッターであり、実線示の開き状態から２点鎖線示の閉じ
状態に開閉自在である。プロセスカートリッジが画像形
成装置本体（不図示）から取り出された状態においては
２点鎖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。

【００８８】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を実線示のように開き
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て、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。

【００８９】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２２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部材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。

【００９０】４０はプロセスカートリッジのクリーナー
３０と現像器２０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４０を通してプロセ
スカートリッジ内に入光して感光ドラム１面が走査露光
される。

【００９１】このような構成になっているために、サイ
クルムラのピーク間電圧が非常に小さく、従って干渉縞
がほとんど目だたないプリントが取れるプロセスカート
リッジを供給することが可能になった。

【００９２】なお、本発明において「ライン走査」とは
レーザービームをポリゴンミラーの回転より像担持体の
長手方向（母線方向）に照射することに限らず、ＬＥＤ
素子を像担持体の長手方向に並べたＬＥＤヘッドを対向
配置させてコントローラーの信号によりランプをオン・
オフさせることでラインを記録することを含むものとす
る。

【００９３】更に、像担持体としては感光ドラムに限ら
ず絶縁体のものを使用することもできる。この場合は帯
電部材の像担持体面移動方向下流側にピン状の電極を像
担持体長手方向に並べて対向配置したマルチスタイラス
の記録ヘッドを設けて帯電後に潜像を形成すればよい。
また本発明の画像形成装置は正規現像にも反転現像にも
適用可能であることはもちろんである。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、接触帯電
部材、該帯電部材を有する帯電装置、画像形成装置、プ
ロセスカートリッジにおいて、被帯電体の表面電位の周
期的なサイクルムラを小さくでき、その結果、干渉縞を
問題にならないレベルに抑えることが可能になった。ま
た、過放電による異常画像のない安定した帯電を行う事
が可能になった。

【００９５】更に、表面電位の周期的なサイクルムラを
小さくできると言うことは、同一のプロセススピードに
於て印加周波数を落とせる事と同等である。その結果、
帯電音も小さくすることが可能になった。

【００９６】さらに、被帯電体移動方向に対し、帯電部
材の放電領域よりも上流に被帯電体上のトナー・紙粉等
の異物を除去する手段を設けることで、帯電部材の放電
領域にトナー等の異物が付着して抵抗ムラが生じ、異常
放電が発生するのを防止できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の装置の概略構成図

【図２】 帯電部材の斜視図

【図３】 実施例２の装置の概略構成図

【図４】 実施例３の装置の概略構成図

【図５】 実施例４の装置の概略構成図

【図６】 実施例５の装置の概略構成図

【図７】 実施例６の装置（プロセスカートリッジ）の
概略構成図

【図８】 帯電部材の表面にトナー等が付着して抵抗ム
ラが生じ、異常放電が起き、白黒のまだらスジのような
が不良画像が発生した状態のサンプル図

【図９】 従来例装置の一例の概略構成図

【符号の説明】

１は像担持体としての感光ドラム ２は帯電部材 ３は電極板 ４はバイアス電源 ５はレーザー光 ６は現像スリーブ ７は転写材 ８は転写ローラ １３はクリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/10 (72)発明者 木須 浩樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 船橋 栄二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧を印加し、移動可能な被帯電体に当
   接もしくは近接させて該被帯電体面を帯電する帯電部材
   であり、 該帯電部材は、被帯電体との接触部（もしくは最近接
   部）のうち、被帯電体移動方向において最も下流側（も
   しくは最近接部）の点から被帯電体移動方向下流側へ向
   けて引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向け
   て前記接線と平行に引いた線分）に対して該被帯電体と
   同じ側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と
   該被帯電体表面とのなす距離が被帯電体回転方向に対し
   上流部分で下流部分より小さい領域を有し、該帯電部材
   の放電領域よりも上流側に被帯電体上のトナー・紙粉等
   の異物を除去する手段を設けたことを特徴とする帯電部
   材。
2. 【請求項２】 帯電部材に印加される電圧が振動電圧で
   あることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
3. 【請求項３】 帯電部材に印加される振動電圧は、直流
   電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以
   上のピーク間電圧を有することを特徴とする請求項２に
   記載の帯電部材。
4. 【請求項４】 帯電部材に印加される電圧が直流電圧で
   あることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
5. 【請求項５】 電圧を帯電部材に印加し、この帯電部材
   を被帯電体に当接もしくは近接させて被帯電体面を帯電
   する帯電装置において、 帯電部材は、被帯電体との接触部（もしくは最近接部）
   のうち、被帯電体移動方向において最も下流側（もしく
   は最近接部）の点から被帯電体移動方向下流側へ向けて
   引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向けて前
   記接線と平行に引いた線分）に対して該被帯電体と同じ
   側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と該被
   帯電体表面とのなす距離が被帯電体回転方向に対し上流
   部分で下流部分より小さい領域を有し、 該帯電部材の放電領域よりも上流側に被帯電体上のトナ
   ー・紙粉等の異物を除去する手段を設けたことを特徴と
   する帯電装置。
6. 【請求項６】 帯電部材に印加される電圧が振動電圧で
   あることを特徴とする請求項５に記載の帯電装置。
7. 【請求項７】 帯電部材に印加される振動電圧は、直流
   電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以
   上のピーク間電圧を有することを特徴とする請求項６に
   記載の帯電装置。
8. 【請求項８】 帯電部材に印加される電圧が直流電圧で
   あることを特徴とする請求項５に記載の帯電装置。
9. 【請求項９】 被帯電体面を帯電装置で帯電し、その帯
   電面に画像情報の書き込みをして画像形成を実行する画
   像形成装置において、 帯電装置は、電圧を帯電部材に印加し、この帯電部材を
   被帯電体に当接もしくは近接させて被帯電体面を帯電す
   る帯電装置であり、 帯電部材は、被帯電体との接触部（もしくは最近接部）
   のうち、被帯電体移動方向において最も下流側（もしく
   は最近接部）の点から被帯電体移動方向下流側へ向けて
   引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向けて前
   記接線と平行に引いた線分）に対して該被帯電体と同じ
   側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と該被
   帯電体表面とのなす距離が被帯電体回転方向に対し上流
   部分で下流部分より小さい領域を有し、 該帯電部材の放電領域よりも上流側に被帯電体上のトナ
   ー・紙粉等の異物を除去する手段を設けたことを特徴と
   する画像形成装置。
10. 【請求項１０】 帯電部材に印加される電圧が振動電圧
    であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装
    置。
11. 【請求項１１】 帯電部材に印加される振動電圧は、直
    流電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍
    以上のピーク間電圧を有することを特徴とする請求項１
    ０に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 帯電部材に印加される電圧が直流電圧
    であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装
    置。
13. 【請求項１３】 被帯電体面の帯電面に対する画像情報
    の書き込みがライン走査でなされることを特徴とする請
    求項９に記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 少なくとも、被帯電体と、該被帯電体
    の帯電装置とを包含し、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、 帯電装置は、電圧を帯電部材に印加し、この帯電部材を
    被帯電体に当接もしくは近接させて被帯電体面を帯電す
    る帯電装置であり、 帯電部材は、被帯電体との接触部（もしくは最近接部）
    のうち、被帯電体移動方向において最も下流側（もしく
    は最近接部）の点から被帯電体移動方向下流側へ向けて
    引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向けて前
    記接線と平行に引いた線分）に対して該被帯電体と同じ
    側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と該被
    帯電体表面とのなす距離が被帯電体回転方向に対し上流
    部分で下流部分より小さい領域を有し、 該帯電部材の放電領域よりも上流側に被帯電体上のトナ
    ー・紙粉等の異物を除去する手段を設けたことを特徴と
    するプロセスカートリッジ。
15. 【請求項１５】 帯電部材に印加される電圧が振動電圧
    であることを特徴とする請求項１４に記載のプロセスカ
    ートリッジ。
16. 【請求項１６】 帯電部材に印加される振動電圧は、直
    流電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍
    以上のピーク間電圧を有することを特徴とする請求項１
    ５に記載のプロセスカートリッジ。
17. 【請求項１７】 帯電部材に印加される電圧が直流電圧
    であることを特徴とする請求項１４に記載のプロセスカ
    ートリッジ。
18. 【請求項１８】 被帯電体面の帯電面に対する画像情報
    の書き込みがライン走査でなされることを特徴とする請
    求項１４に記載のプロセスカートリッジ。