JP2017129826A - 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電部材やこれを装着した軸受セット時の作業性向上及び帯電部材のコストダウンを図る。
【解決手段】外周部、単一形状に形成された軸部及び軸端面を有する帯電ローラ１と、帯電ローラの軸部、軸端面を支持し、スラスト止め部を有する電圧非印加側軸受２と、帯電ローラ１の軸部、軸端面を支持し、スラスト止め部及び突当部を有する電圧印加側軸受３と、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受３を加圧する加圧スプリング５と、電圧印加側軸受に装着された軸端面に接触可能に設けられた電極板６と、突当壁部を有し、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受を着脱可能に支持する軸受位置決め部材４と、を備える帯電装置であって、突当部を突当壁部に接触させ、上下方向Ｚに移動させることにより、溝部と凸条部とが係合するとともに、溝部と凸条部とが係合することで、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受３の軸受位置決め部材４へのセットが完了する。
【選択図】図９

Description

本発明は、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、被帯電体である像担持体（例えば感光体等）の被帯電面となる外周表面を帯電させるために、帯電装置を構成する帯電部材として設けられている帯電ローラに所定の帯電バイアスをかける必要がある。
そのため、帯電ローラの軸端部に、直接、金属製の板バネ等からなる電極部材（例えば電極板など）を圧接させ印加する方法が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、後述の実施形態中で説明するように、今までの帯電ローラの軸端部に直接電極板を圧接させる方法では、帯電ローラの軸端部形状を半球状（ＳＲ形状）等に形成して、当てやすくする必要があり、コスト高になっていた。また、帯電ローラの軸端部をフラット面にし、電極板側にポッチを設ける方法では、帯電ローラを装着した軸受の組付け・セット時に、電極板が永久変形しやすくなるという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、帯電装置における帯電部材やこれを装着した軸受セット時の作業性向上及び帯電装置（特には帯電部材）のコストダウンを図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、像担持体の被帯電面に接触又は近接して該被帯電面を帯電させる外周部、該外周部から長さ方向の一端側及び他端側に突出し単一形状に形成された軸部及び軸端部を有する帯電部材と、前記一端側の前記軸部を回転可能に支持する回転支持部、前記長さ方向及び該長さ方向と直交する幅方向の位置決めがなされる被位置決め部及び前記一端側の前記軸端部のスラスト方向の位置を規制するスラスト位置規制部を有する電圧非印加側軸受と、前記他端側の前記軸部を回転可能に支持する回転支持部、前記他端側の前記軸端部のスラスト方向の位置を規制するスラスト位置規制部、前記長さ方向及び前記幅方向の位置決めがなされる被位置決め部、及び前記スラスト位置規制部から前記長さ方向の外側に突出し、前記長さ方向の位置決めを補助する軸受位置規制部を有する電圧印加側軸受と、前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受を介して、前記外周部を前記被帯電面に押し付ける向きに加圧する一対の加圧部材と、前記電圧印加側軸受に装着された前記一端側の前記軸端部に接触可能に設けられた電極部材と、前記電圧非印加側軸受の前記被位置決め部と係合し、前記電圧非印加側軸受の前記長さ方向及び前記幅方向の位置決めを行う電圧非印加側軸受位置決め部、前記電圧印加側軸受の前記被位置決め部と係合し、前記電圧印加側軸受の前記長さ方向及び前記幅方向の位置決めを行う電圧印加側軸受位置決め部、並びに前記軸受位置規制部と接触し、該軸受位置規制部を前記長さ方向及び前記幅方向と直交する上下方向に案内する案内部を有し、前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受をそれぞれ着脱可能に装着する軸受位置決め部材と、を備える帯電装置であって、前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受を前記軸受位置決め部材に装着するときに、前記電圧印加側軸受の前記軸受位置規制部を前記案内部に接触させ、前記上下方向に移動させることにより、前記電圧非印加側軸受の前記被位置決め部と前記電圧非印加側軸受位置決め部とが係合するとともに、前記電圧印加側軸受の前記被位置決め部と前記電圧印加側軸受位置決め部とが係合することで、前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受の前記軸受位置決め部材へのセットが完了する帯電装置である。

本発明によれば、帯電装置における帯電部材やこれを装着した軸受セット時の作業性向上及び帯電装置（特には帯電部材）のコストダウンを図ることができる。

本発明の一実施形態に係る帯電装置を有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の概略的な断面図である。 図１のプロセスカートリッジの拡大断面図である。 （ａ）は比較例に係る帯電装置の主要部を示す要部の斜視図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。 （ａ）は一実施形態に係る帯電装置の主要部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の帯電装置の他端側の主要部を示す拡大斜視図、（ｃ）は（ａ）の帯電装置の一端側の主要部を示す拡大斜視図である。 一実施形態の帯電ローラの斜視図である。 一実施形態の電圧印加側軸受の斜視図である。 一実施形態の軸受位置決め部材の要部の斜視図である。 一実施形態の電極板の斜視図である。 （ａ）は一実施形態に係る帯電装置の特徴部分を説明する要部の平面図、（ｂ）は（ａ）の同他端側の特徴部分を説明する要部の正面図である。 一実施形態の電圧印加側軸受を軸受位置決め部材に取り付けた状態を説明する斜視図である。 一実施形態の他端側の帯電ローラを装着した電圧印加側軸受を軸受位置決め部材に取り付ける途中の、電極板との位置状態について説明する断面図である。 図１１に続き、電圧印加側軸受の軸受位置決め部材への取り付け終了時に、帯電ローラの軸端面が電極板の電極接点部に接触した状態を説明する断面図である。 一実施形態の他端側の帯電ローラを装着した電圧印加側軸受を軸受位置決め部材に取り付ける途中の状態について説明する要部の断面図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施形態を詳細に説明する。後述する比較例を含め各実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図及び説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は、適宜断わりなく省略することがある。尚、本明細書及び特許請求の範囲で用いる用語の「配設」とは、配置して設けること又は位置を決めて設けることを意味する。また、「係合」とは、係わり合うことを、「係止」とは、係わり合って止まることを意味する。

図１、図２を用いて、本発明の一実施形態に係る帯電装置を有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の全体構成及び動作を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る帯電装置を有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の概略的な断面図である。図２は、図１のプロセスカートリッジの拡大断面図である。
各図において、Ｙは帯電部材である帯電ローラの長さ方向（帯電ローラの軸方向、感光体の被帯電面の長さ方向でもある）を、Ｘは長さ方向Ｙと直交する幅方向を、Ｚは長さ方向Ｙ及び幅方向Ｘと直交する上下方向（高さ方向でもある）を、それぞれ示している。
図１に示す画像形成装置１００は、像担持体としてのドラム状の感光体３１及び帯電手段としての帯電装置３０等を有するプロセスカートリッジ５０を、画像形成装置本体１０１に対して着脱可能に構成した電子写真方式で画像形成を行うレーザプリンタである。

画像形成装置１００は、画像形成装置本体１０１に対して開閉自在な開閉部材である開閉ドア５１を有する。開閉ドア５１は、画像形成装置本体１０１の正面側（図１の左側）の下部に設けられたヒンジ支軸５２を中心に矢印方向に揺動自在に支持されている。開閉ドア５１は、同図に二点鎖線で示す開放位置ＯＰと、同図に実線で示す閉鎖位置ＣＰとを選択的に占めるように構成されている。開閉ドア５１が開放位置ＯＰを占めたとき、プロセスカートリッジ５０の矢印方向（離脱Ｐ、装着Ｓ）の着脱動作が可能となる。具体的には、プロセスカートリッジ５０に一体的に設けられたトナータンク３６に取り付けられた取っ手３８を把持して、プロセスカートリッジ５０を矢印方向（離脱Ｐ、装着Ｓ）に着脱操作することになる。

画像形成装置本体１０１内の所定位置に装着されたプロセスカートリッジ５０の上方には、露光装置としてのレーザスキャナユニットからなる書込部５３が配設されている。書込部５３の下方には、プロセスカートリッジ５０の感光体３１、現像装置等を含んで構成される作像部５４が配設されている。

作像部５４の下方には、給紙部とも呼ばれるシート給送部５５が配設されている。シート給送部５５には、シート状記録媒体であるシートＳを収納したシートカセット５６が配設されている。シートＳには、用紙やＯＨＰフィルムシート等が含まれる。
シートカセット５６の下流側には、シートＳの搬送方向に沿って、シートＳを１枚ずつ送り出す給紙ローラ５７及び分離パッド５８、レジストローラ対５９、転写部６０を構成する転写ローラ６１、搬送ガイド部材６２、定着部６３等が配設されている。
更に、定着部６３の下流には、シート排出部６４を構成する排紙ローラ対６５、排紙トレイ６６が配置されている。

プロセスカートリッジ５０は、図１、図２に示すように、カートリッジ本体４９内に、感光体３１と、帯電装置３０と、現像手段としての現像装置３２と、クリーニング手段としてのクリーニング装置３４等とを一体的に収納している。
感光体３１は、図２に示すように、駆動モータの駆動力が伝達されて矢印Ｒ１方向に回転自在に構成されている。帯電装置３０には、感光体３１の被帯電面・感光面となる外周表面に接触してこれを一様に帯電させる帯電部材としての一対の帯電ローラ１，１と、後述する軸受や軸受位置決め部材等とが配設されている。

プロセスカートリッジ５０は、上記４つのプロセス装置の他に、カートリッジ本体４９内に、一成分現像剤であるトナーを収納するトナータンク３６と、トナータンク３６内のトナーを現像装置３２の現像ローラ３３に供給する補給ローラ３９とが配設されている。トナータンク３６内には、収納されているトナーを攪拌する攪拌部材３７が回転可能に設けられている。尚、トナータンク３６自体は、部品構成上から２部品の割り型となっている。

カートリッジ本体４９の上面には、露光窓部４９ａが配設されており、カートリッジ本体４９の下面には、感光体３１の開口露出部４９ｂを開閉可能にする開閉カバー４９ｃが配設されている。開閉カバー４９ｃは、プロセスカートリッジ５０が画像形成装置本体１０１から離脱されているときや、開閉ドア５１が開放されたときは閉鎖位置に移動して、感光体３１の外周表面（感光面）を遮蔽保護するようになっている。

次に、画像形成装置１００の動作を説明する。プリントスタート信号に基づいて、感光体３１は矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード・周速度で回転駆動される。感光体３１の外周表面にはバイアス電圧が印加された一対の帯電ローラ１，１が接触していて、この帯電ローラ１，１によって、感光体３１の外周表面は一様に帯電される。一対の帯電ローラ１，１のうちの感光体３１の回転方向の上流側に位置する帯電ローラ１（図において右側）は感光体３１の外周表面を帯電させる機能の他に、感光体３１の外周表面に残留したトナー等をクリーニングする機能も併せ持っている。一対の帯電ローラ１，１のうちの感光体３１の回転方向の下流側に位置する帯電ローラ１（図において左側）は専ら感光体３１の外周表面を帯電させる機能を有する。

書込部５３からは、所望する画像データの時系列的デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光Ｌが出力され、これがカートリッジ本体４９の上面の露光窓部４９ａからカートリッジ本体４９内に入射して感光体３１の帯電面を露光走査する。これにより、感光体３１の外周表面には所望する画像データに対応した静電潜像が形成されていく。この静電潜像は、現像装置３２のドクタブレード３２ａによって層厚規制されて現像ローラ３３上に担持された現像剤（トナー）によって現像されてトナー像となる。

一方、シートカセット５６から給紙ローラ５７及び分離パッド５８との協働作用によってシートＳが１枚ずつ送り出され、白抜き太矢印で示すようにレジストローラ対５９に向けて給送される。この際、送り出された１枚のシートＳは、レジストローラ対５９よりレーザの出射するタイミングと合わせて、感光体３１と転写ローラ６１との間の転写位置へ所定のタイミングで供給される。これにより、感光体３１側のトナー像がシートＳに順次転写されていく。

トナー像が転写されたシートＳは、白抜き太矢印で示すように感光体３１から分離されて搬送ガイド部材６２によって案内されつつ定着部６３に搬送される。そして、トナー像が転写されたシートＳは、定着ローラ６３ａと加圧ローラ６３ｂとのニップ部を通ることでトナー像が定着処理され、排紙ローラ対６５によって排紙トレイ６６に排出される。転写後の感光体３１は、クリーニング装置３４のクリーニングブレード３４ａにより外周面上の残留トナーが除去されて、再び、帯電から始まる作像に供されることとなる。

（比較例に係る帯電装置）
図３を用いて、従来の帯電装置の一例である比較例に係る帯電装置３０Ｘについて説明する。図３（ａ）は比較例に係る帯電装置の主要部（帯電ローラ、電圧印加側軸受、電極板の構成及びそれらの配置状態）を示す要部の斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の正面図である。
尚、図３に示す帯電装置３０Ｘは、図１、図２のプロセスカートリッジ５０に配置する場合と比べ、構成部材を見やすくするために、故意に上下反対に倒立させた状態で図示している（後述する図４等に示す一実施形態に係る帯電装置３０でも同じ）。

比較例に係る帯電装置３０Ｘは、上記帯電装置３０と比較して、帯電部材としての一対の帯電ローラ１，１に代えて、一対の帯電ローラ１Ｘ，１Ｘを用いる点、帯電ローラ１Ｘ，１Ｘを支持する電圧印加側軸受３Ｘ及び電極板６Ｘ等を用いる点が相違する。

一対の帯電ローラ１Ｘ，１Ｘは、同様の構成であるため、その一方を代表して説明する。帯電ローラ１Ｘは、感光体の外周表面に接触してこれを帯電させる外周部１Ｘｃと、外周部１Ｘｃから長さ方向Ｙの一端側及び他端側に突出した軸部１Ｘａ，１Ｘｂとを有している。括弧を付して示す一端側となる軸部１Ｘｂは、他端側となる軸部１Ｘａと反対側の図示を省略した部位を示す。軸部１Ｘａ，１Ｘｂは、後述する図４等に示す帯電ローラ１の軸部１ａ，１ｂの材質と同様に、導電性の金属で形成されている。外周部１Ｘｃは、後述する図４等に示す帯電ローラ１の外周部１ｃと同様の導電性の弾性層としてのエピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）に、カーボンを分散させたもので構成されている。

電極板６Ｘ側に位置する軸部１Ｘａは、外周部１Ｘｃから突出し、２段の段付き形状に形成された段付き軸部１Ｘａ１，１Ｘａ２を有する。更に軸部１Ｘａの軸端部１Ｘａ３は、電極板６Ｘに突き当てるときに電極板６Ｘに食込ませやすいように、段付き軸部１Ｘａ２から先細りに突き出すように円錐ＳＲ形状（円錐半球形状）に形成されている。軸部１Ｘｂは、軸部１Ｘａと比較して、その軸端部が円錐ＳＲ形状（円錐半球形状）に形成されておらず、切断形状そのままのフラット面形状に形成されている点のみ相違する。

電極板６Ｘは、後述する図４、図８等に示す帯電装置３０における電極板６の材質と同様に、金属製の板バネで所定の板厚で形成されている。電極板６Ｘの一端部６Ｘａは帯電バイアス用電源に接続されており、電極板６Ｘの他端部６Ｘｂは、図３（ｂ）に示すように帯電ローラ１Ｘの軸部１Ｘａを電圧印加側軸受３Ｘに支持装着した状態で、帯電ローラ１Ｘの軸端部１Ｘａ３に圧接するようになっている。
即ち、図３（ｂ）に二点鎖線で示すように、帯電ローラ１Ｘの軸部１Ｘａを電圧印加側軸受３Ｘに支持装着する前では、電極板６Ｘの他端部６Ｘｂ（軸端部１Ｘａ３との接点となる）が帯電ローラ１Ｘの軸端部１Ｘａ３とオーバーラップする位置状態にある。そして、帯電ローラ１Ｘの軸部１Ｘａを電圧印加側軸受３Ｘに装着した後では、図３（ｂ）に実線で示すように、電極板６Ｘの他端部６Ｘｂが帯電ローラ１Ｘの軸端部１Ｘａ３に食い込むように圧接することとなる。

電圧印加側軸受３Ｘは、帯電ローラ１Ｘの段付き軸部１Ｘａ２を回転可能に支持する回転支持部３Ｘａと、帯電ローラ１Ｘの段付き軸部１Ｘａ１の側面１Ｘａ１ｓに当接することで長さ方向Ｙ（スラスト方向）の位置止めとなるスラスト止め部３Ｘｂとを有する。電圧印加側軸受３Ｘは、後述する図４、図６等の帯電装置３０に用いられる電圧印加側軸受３の材質と同様の導電性の樹脂で一体的に形成されている。

電圧印加側軸受３Ｘは、帯電ローラ１Ｘの他端側の軸部１Ｘａを装着した状態で帯電ローラ１Ｘの外周部１Ｘｃを感光体の外周表面に押し付ける向きに加圧する加圧部材としての加圧スプリング５によって、押圧（圧して押さえ付けることを意味する）されている。
ここで、「電圧印加側軸受３Ｘは、帯電ローラ１Ｘの他端側の軸部１Ｘａを装着した状態で」とは、段付き軸部１Ｘａ２を回転支持部３Ｘａによって回転可能に支持し、且つ段付き軸部１Ｘａ１の側面１Ｘａ１ｓにスラスト止め部３Ｘｂを突き当てた状態を意味する。

電圧印加側軸受３Ｘの図において右側には、括弧を付して示した一端側の軸部１Ｘｂを支持装着する電圧非印加側軸受が配置されている。この電圧非印加側軸受には、電圧印加側軸受３Ｘとほぼ同様に、一端側の軸部１Ｘｂの段付き軸部を回転可能に支持する回転支持部と、一端側の軸部１Ｘｂのスラスト方向の位置止めとなるスラスト止め部を有する。そして、この電圧非印加側軸受も、加圧スプリング５によって、帯電ローラ１Ｘの一端側の軸部１Ｘｂを装着した状態で帯電ローラ１Ｘの外周部１Ｘｃを感光体の外周表面に押し付ける向きに加圧されている。

加圧スプリング５は、電圧印加側軸受３Ｘのスプリング係止部３Ｘｃと、電極板６Ｘに形成されたスプリング係止部６Ｘｃとの間に装着されている。電圧印加側軸受３Ｘ及び上記電圧非印加側軸受は、これらを上下方向に移動可能に支持する軸受支持部材によって支持されている。また、電圧印加側軸受３Ｘ及び上記電圧非印加側軸受は、各加圧スプリング５によって、帯電ローラ１Ｘの外周部１Ｘｃを感光体の外周表面に所定の加圧力で押し付けられたときに、上記軸受支持部材が所定の位置に固定保持定されるようになっている。

背景技術で説明したように、像担持体（例えば感光体など）の被帯電面である外周表面を帯電させるために、図３の比較例で例示したように、画像形成装置の帯電手段として設けられている帯電部材である帯電ローラ１Ｘに所定の帯電バイアスをかける必要がある。そのため、帯電ローラ１Ｘの軸端部１Ｘａ３に、直接、金属製の板バネ等からなる電極部材である電極板６Ｘを圧接させ、帯電バイアスを印加する方法が採られている（上記した特許文献１でも同様）。

しかしながら、図３に示した帯電ローラ１Ｘの軸端部１Ｘａ３に直接電極板６Ｘを圧接させる構成では、軸端部１Ｘａ３のようにＳＲ形状等に形成して、帯電ローラの軸端部に電極板を当てやすくする必要があり、部品としてコスト高になっていた。加えて、帯電ローラの軸部のスラスト止めのために、帯電ローラ１Ｘの軸部１Ｘａの段付き軸部１Ｘａ１，１Ｘａ２のように２段の段付き形状にした場合では、更にコスト高になってしまう。
また、帯電ローラの軸端部をフラット面にし、電極板側にポッチ（所定の面積を持った電極接点）を設ける構成も考えられるが、そうした場合では、帯電ローラや、これを装着した軸受の組付け・セット時に、電極板が変形しやすくなるという問題があった。

そこで、以下に、比較例に係る帯電装置を含む従来技術の上記問題を解決するために、帯電部材やこれを装着した軸受セット時の作業性向上及び帯電装置を構成する帯電部材のコストダウンを図ることが可能な一実施形態に係る帯電装置について詳述する。

（一実施形態に係る帯電装置）
図４〜図１３を用いて、一実施形態に係る帯電装置３０について説明する。図４（ａ）は一実施形態に係る帯電装置の主要部（帯電ローラ、電圧非印加側軸受、電圧印加側軸受、軸受位置決め部材、電極板の構成及びそれらの配置状態）を示す斜視図である。図４（ｂ）は図４（ａ）の帯電装置の他端側の主要部を示す拡大斜視図、図４（ｃ）は図４（ａ）の帯電装置の一端側の主要部を示す拡大斜視図である。図５は一実施形態に係る帯電装置の帯電ローラの斜視図、図６は一実施形態に係る帯電装置の電圧印加側軸受の斜視図、図７は一実施形態に係る帯電装置の軸受位置決め部材の要部の斜視図、図８は一実施形態に係る帯電装置の電極板の斜視図である。図９（ａ）は一実施形態に係る帯電装置の特徴部分を説明する要部の平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の同他端側の特徴部分（帯電ローラの軸部、電圧印加側軸受、軸受位置決め部材）を説明する要部の正面図である。

図１０は、一実施形態に係る帯電装置の電圧印加側軸受を軸受位置決め部材に取り付けた状態を説明する斜視図であり、この図１０では、図を見やすくするために電圧印加側軸受への他端側の帯電ローラの装着を故意に省略している。図１１は一実施形態の他端側の帯電ローラを装着した電圧印加側軸受を軸受位置決め部材に取り付ける途中の、電極板との位置状態について説明する断面図、図１２は図１１に続き、電圧印加側軸受の軸受位置決め部材への取り付け終了時に、帯電ローラの軸端面が電極板の電極接点部に接触した状態を説明する断面図である。図１１及び図１２では、図を見やすくするために軸受位置決め部材を故意に省略している。図１３は一実施形態の他端側の帯電ローラを装着した電圧印加側軸受を軸受位置決め部材に取り付ける途中の状態について説明する要部の断面図である。

一実施形態に係る帯電装置３０は、図３の比較例に係る帯電装置３０Ｘと比較して、一対の帯電ローラ１Ｘ，１Ｘに代えて、図４〜図９に示すように、帯電部材としての一対の帯電ローラ１，１を用いる点が相違する。また、帯電装置３０は、帯電装置３０Ｘと比較して、電圧非印加側軸受２を明示した点、電圧印加側軸受３Ｘに代えて、電圧印加側軸受３を用いる点、軸受位置決め部材４を新設した点、電極板６Ｘに代えて、電極板６を用いる点が相違する。

一対の帯電ローラ１，１は、同様の構成であるため、その一方を代表して説明する。図４、図５に示すように、帯電ローラ１は、感光体の外周表面に接触してこれを帯電させる外周部１ｃと、外周部１ｃから両端の長さ方向Ｙに突出した軸部１ａ，１ｂとを有している。軸部１ａ，１ｂは、芯金とも呼ばれ、導電性の金属であるステンレススチール（ＳＵＳ）で形成されている。外周部１ｃは、軸部１ａ，１ｂ上に導電性の弾性層としてエピクロロヒドリンゴム（エピクロロヒドリンとエチレンオキシドとの共重合体：ＥＣＯ）に、カーボンを分散させたもので構成されている。
尚、外周部１ｃの表面を保護したり、感光体の外周表面に接触する際に感光体の外周表面の感光面を変質させたりしないように、公知の材質で保護膜を形成してもよい。

帯電ローラ１の他端側の軸部１ａ及び帯電ローラ１の一端側の軸部１ｂは、外周部１ｃの外径よりも１段だけ小さい外径形状の単一形状に形成されていて、軸端部としての軸端面１ｄ，１ｅに到るまでストレート形状である。また、軸端部としての軸端面１ｄ，１ｅは、軸部１ａ，１ｂの径方向にほぼ平坦な切断したままの面（フラット面）形状に形成されている。このように、帯電ローラ１の軸部１ａ，１ｂ及びその軸端面１ｄ，１ｅは、図３に示した比較例の帯電ローラ１Ｘのスラスト止めや円錐ＳＲ形状のような特別な形状を得るための加工を施していない。上記のとおり、帯電装置３０の帯電ローラ１は、部品としてコストダウンが図られている。

電圧非印加側軸受２は、図４、図９に示すように、回転支持部２ａ、スラスト止め部２ｂ及び溝部２ｃを有し、これらが強度及び摺動・耐久性能に優れるポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）で一体的に形成されている。
回転支持部２ａは、帯電ローラ１の一端側の軸部１ｂを回転可能に支持する機能を、スラスト止め部２ｂは、帯電ローラ１の一端側の軸端面１ｅのスラスト方向の位置を規制するスラスト位置規制部としてのスラスト止めの機能を、それぞれ有する。また、溝部２ｃは、凹んだ矩形形状をなし、長さ方向Ｙ及び幅方向Ｘの自身の位置決めがなされる被位置決め部として機能する。
上記のとおり、電圧非印加側軸受２は、帯電ローラ１の一端側の軸部１ｂ、軸端面１ｅを２次元方向に位置規制する一種の位置決め部材としての機能を有している。

電圧印加側軸受３は、図４、図６、図９に示すように、回転支持部３ａ、スラスト止め部３ｂ、溝部３ｃ及び突当部３ｄを有し、これらが導電性の樹脂としての、カーボンを分散させたポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）で一体的に形成されている。
回転支持部３ａは、帯電ローラ１の他端側の軸部１ａを回転可能に支持する機能を、スラスト止め部３ｂは、帯電ローラ１の他端側の軸端面１ｄのスラスト方向の位置を規制するスラスト位置規制部としてのスラスト止めの機能を、それぞれ有する。溝部３ｃは、図９（ｂ）にハッチング模様を施して示すように、凹んだ矩形形状をなし、長さ方向Ｙ及び幅方向Ｘの自身の位置決めがなされる被位置決め部として機能する。

また、突当部３ｄは、スラスト止め部３ｂから長さ方向Ｙの外側に突出し、長さ方向Ｙの自身の位置決めを補助する軸受位置規制部として機能する。突当部３ｄの長さ方向Ｙの端は、平面状の突当面３ｄｓが形成されている。
上記のとおり、電圧印加側軸受３は、帯電ローラ１の他端側の軸部１ａ、軸端面１ｄを２次元方向に位置規制する一種の位置決め部材としての機能を有している。

加圧スプリング５は、図４、図９に示すように、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受３を介して、帯電ローラ１の外周部１ｃを感光体３１の外周表面に押し付ける向き（図２に示す上下方向Ｚの下向き）に加圧する一対の加圧部材として機能する。
一方の加圧スプリング５は、図４（ｃ）に示すように、電圧非印加側軸受２の図において下端部と、図において右側の軸受位置決め部材４に形成されたスプリング係止部４ｅとの間に装着されている。
他方の加圧スプリング５は、図４、図７に示すように、電圧印加側軸受３の図において下端面と、図において左側の軸受位置決め部材４に形成されたスプリング係止部４ｄに取り付けられた、図８に示す電極板６のスプリング係止部６ｃとの間に装着されている。

電極板６は、電圧印加側軸受３に装着された帯電ローラ１の一端側の軸端面１ｄに接触可能に設けられており、電極部材として機能する。電極板６は、金属製の板バネであるステンレススチール（ＳＵＳ）で形成されており、板厚が０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ程度のものが用いられる。図８に示すように、電極板６の図において下部の給電接続部６ａは、帯電バイアス用電源に接続されており、電極板６の図において上部は、帯電ローラ１の軸端面１ｄに圧接するようにポッチ形状の電極接点部６ｂとして形成されている。また、電極板６には、加圧スプリング５の一端部を係止するスプリング係止部６ｃが形成されている。
電極板６は、図１１〜図１３を参照して後述するように、帯電ローラ１の軸端面１ｄとの接触部６ｄは、電圧印加側軸受３に装着された帯電ローラ１の軸端面１ｄに対して、平面視でオーバラップする位置関係で設けられている。そして、帯電ローラ１の他端側の軸部１ａ、軸端面１ｄが装着された電圧印加側軸受３の軸受位置決め部材４へのセット時に、電極板６の接触部６ｄが、帯電ローラ１の軸端面１ｄの外側に弾性変形して接触する電極接点部６ｂを含む形状に形成されている。換言すれば、帯電ローラ１の軸端面１ｄと接触し圧接する電極板６の接触部６ｄが、軸端面１ｄと最初に接触し始める先端部形状が軸端面１ｄの外側に位置するように折れ曲がった所謂、拾い屈曲形状に形成されていて、永久変形しないように構成されている。

上記のとおり、帯電バイアス用電源から給電される帯電バイアスは、電極板６の給電接続部６ａから電極接点部６ｂに接触している帯電ローラ１の一端側の軸端面１ｄ、更に帯電ローラ１の外周部１ｃに印加されることとなる。また、帯電バイアス用電源から給電される帯電バイアスは、電極板６の給電接続部６ａ及びスプリング係止部６ｃを経由して導電性の電圧印加側軸受３から帯電ローラ１の一端側の軸部１ａ、軸端面１ｄに印加されることとなる。このように、帯電バイアス用電源からの給電経路が２通り存在することにより、従来と同様に、感光体３１を支障なく帯電することができることで、帯電性能およびその信頼性が向上するものとなっている。

軸受位置決め部材４は、図４、図７、図９、図１０、図１３に示すように、凸条部４ａ、凸条部４ｂ、突当壁部４ｃを有し、これらがポリスチレン樹脂（ＰＳ）又は、ポリカーボネート（ＰＣ）等で一体的に形成されている。凸条部４ａは、図４、図１０、図１３に示すように、電圧印加側軸受３を取り付けるセット側に形成され、軸受位置決め部材４の左側上方において立ち上がった部位の２箇所に形成されている。凸条部４ａは、図４（ｃ）、図９（ｂ）、図１０、図１３に示すように、電圧印加側軸受３の溝部３ｃと係合・嵌合し、電圧印加側軸受３の長さ方向Ｙ及び幅方向Ｘの位置決めを行う電圧印加側軸受位置決め部として機能する。電圧印加側軸受３の溝部３ｃと嵌合する軸受位置決め部材４凸条部４ａは、図１０等に一点鎖線で囲んで示すように、電圧印加側軸受３を長さ方向Ｙ及び幅方向Ｘに位置決めするセット部７を表わしている。尚、凸条部４ａは、図９（ｂ）ではメッシュ模様を施して示す。

凸条部４ｂは、図４（ｃ）に示すように、電圧非印加側軸受２を取り付けるセット側に形成され、軸受位置決め部材４の右側上方において立ち上がった部位の２箇所に形成されている。凸条部４ｂは、電圧非印加側軸受２の溝部２ｃと係合・嵌合し、電圧非印加側軸受２の長さ方向Ｙ及び幅方向Ｘの位置決めを行う電圧非印加側軸受位置決め部として機能する。

突当壁部４ｃは、図９（ｂ）、図１０、図１３に示すように、電圧印加側軸受３を取り付けるセット側に形成されている。突当壁部４ｃは、電圧印加側軸受３の突当部３ｄと接触し、突当部３ｄを介して電圧印加側軸受３を長さ方向Ｙ及び幅方向Ｘと直交する上下方向Ｚに案内する案内部として機能する。具体的には、図９（ｂ）に白抜き太矢印Ｙａで示すように、電圧印加側軸受３の突当部３ｄに形成された平面状の突当面３ｄｓが、突当壁部４ｃに形成された平面状の突当壁面４ｃｓに突き当たり、上下方向Ｚに案内されることで移動可能となる。
上記したとおり、軸受位置決め部材４は、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受３をそれぞれ着脱可能に装着し、且つ、一対の加圧スプリング５，５とともに、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受３を３次元方向に位置決めする機能を有している。

次に、図９〜図１３を参照して、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受３の軸受位置決め部材４への装着・セット時の動作について説明する。
帯電ローラ１の一端側の軸部１ｂ及び軸端面１ｅが装着された電圧非印加側軸受２及び帯電ローラ１の他端側の軸部１ａ及び軸端面１ｄが装着された電圧印加側軸受３を軸受位置決め部材４に装着・セットするときの動作は、次のとおりである。即ち、電圧印加側軸受３の突当部３ｄを突当壁部４ｃに突当て接触させながら、上下方向Ｚに移動させることにより、電圧非印加側軸受２の溝部２ｃと電圧非印加側軸受位置決め部としての凸条部４ｂとが係合・嵌合する。これと同時に、電圧印加側軸受３の溝部３ｃと電圧印加側軸受位置決め部としての凸条部４ａとが係合・嵌合する。これにより、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受３は、軸受位置決め部材４によって長さ方向Ｙ及び幅方向Ｘに位置決めされた状態で、且つ、一対の加圧スプリング５，５の加圧力が付与されることで、上下方向Ｚに移動可能となる。上記動作のとおり、軸受位置決め部材４及び一対の加圧スプリング５，５によって、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受３が３次元方向に位置決めされて、電圧非印加側軸受２及び電圧印加側軸受３の軸受位置決め部材４へのセットが完了することとなる。

本実施形態では、図１１に示すように、電圧印加側軸受３に装着された帯電ローラ１の他端側の軸端面１ｄの位置が、電圧印加側軸受３の図の左外側に飛び出さないようになっている。そのため、電極板６の帯電ローラ１の軸端面１ｄとの接触部６ｄの位置が、電圧印加側軸受３の図の左端面部より内側に入ってしまう。そのまま、帯電ローラ１の他端側の軸部１ａ及び軸端面１ｄが装着された電圧印加側軸受３を軸受位置決め部材４にセットすると、電極板６を押しつぶしてしまい永久変形させてしまう虞が高い。そこで、図１１に示すように、電極板６の接触部６ｄに拾い屈曲形状を設け、上記セットの際、軸端面１ｄと最初に接触し始める電極板６の先端部形状が軸端面１ｄの外側に位置するようにしている。上記セットの最終時には、図１２に示すように、帯電ローラ１の軸端面１ｄと電極板６の電極接点部６ｂとの接触部形状９が、電極板６が帯電ローラ１の軸端面１ｄの外側に弾性変形して電極接点部６ｂで接触するようにしている。

また、図１３に示すように、溝部３ｃと凸条部４ａとが嵌合し、電圧印加側軸受３が２次元方向に位置決めされた状態で上下方向Ｚに移動するとき、突当面３ｄｓと突当壁面４ｃｓとの間には、所定の微小な隙間ＣＬが形成されるように設定している。これにより、セット性の向上のため、セット部７の溝部３ｃと凸条部４ａとが嵌合するまでの期間ガイドができるようになる。突当面３ｄｓと突当壁面４ｃｓとの隙間ＣＬは、溝部３ｃの幅寸法と凸条部４ａの幅寸法との設計公差を含め、設計公差の積み上げで可能な限り最小の条件にしておくことが肝要である。

以上説明したとおり、本実施形態によれば、上記構成により、帯電ローラ１のコストダウンを図りながら、帯電ローラ１の軸受スラスト機構を可能にし、且つ帯電装置３０の接触構成を可能にし、尚且つセット性を向上することができる。換言すれば、帯電装置３０における帯電ローラ１やこれを装着した軸受セット時の作業性向上及び帯電装置３０（特には帯電ローラ１）のコストダウンを図ることができる。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態等に記載した技術事項を適宜組み合わせたものであってもよい。

本発明は、感光体３１の外周表面に接触して一様に帯電させる帯電部材としての一対の帯電ローラ１，１に限らず、帯電部材が単一で配置されるものや、帯電部材が像担持体の表面に近接して配置されたものにも適用可能なことは無論である。
また、本発明に係る帯電装置やプロセスカートリッジは、特許文献１のようなタンデム型中間転写方式のカラー画像形成装置、あるいはタンデム型直接転写方式のカラー画像形成装置や、それらのプロセスカートリッジにも適用ないし準用可能である。
また、電圧非印加側軸受２の溝部２ｃや電圧印加側軸受３の溝部３ｃは、これに限らず、溝部２ｃと嵌合する凸条部４ｂや溝部３ｃと嵌合する凸条部４ａの、それぞれの嵌合のしやすさを考慮して、嵌合し始める部位にかけて漸次幅広くなる形状にしてもよい。これとは逆に、凸条部４ｂや凸条部４ａの、溝部２ｃや溝部３ｃとの嵌合し始める部位にかけて漸次幅狭形状にしてもよいし、又はこれらの組み合わせ形状であってもよい。

本発明の実施の形態に適宜記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ 帯電ローラ（帯電部材の一例）
１ａ 帯電ローラの他端側の軸部（帯電部材の他端側の軸部の一例）
１ｂ 帯電ローラの一端側の軸部（帯電部材の一端側の軸部の一例）
１ｃ 帯電ローラの外周部（帯電部材の外周部の一例）
１ｄ 帯電ローラの他端側の軸端面（帯電部材の他端側の軸端部の一例）
１ｅ 帯電ローラの一端側の軸端面（帯電部材の一端側の軸端部の一例）
２ 電圧非印加側軸受
２ａ 回転支持部
２ｂ スラスト位置規制部、スラスト止め部
２ｃ 溝部（電圧非印加側軸受の被位置決め部の一例）
３ 電圧印加側軸受
３ａ 回転支持部
３ｂ スラスト位置規制部、スラスト止め部
３ｃ 溝部（電圧印加側軸受の被位置決め部の一例）
３ｄ 突当部（電圧印加側軸受の軸受位置規制部の一例）
４ 軸受位置決め部材
４ａ 凸条部（電圧印加側軸受位置決め部の一例）
４ｂ 凸条部（電圧非印加側軸受位置決め部の一例）
４ｃ 突当壁部（案内部の一例）
５ 加圧スプリング（加圧部材の一例）
６ 電極板（電極部材の一例）
６ａ 給電接続部
６ｂ 電極接点部
６ｃ スプリング係止部
６ｄ 接触部
７ セット部
８ 軸端面位置
９ 接触部形状
３０ 帯電装置（帯電手段）
３１ 感光体（像担持体の一例、被帯電体）
３２ 現像装置（現像手段）
３４ クリーニング装置（クリーニング手段）
４９ カートリッジ本体
５０ プロセスカートリッジ
５３ 書込部（露光手段、露光装置）
５５ シート給送部
５６ シートカセット
５７ 給紙ローラ
５９ レジストローラ
６０ 転写部
６１ 転写ローラ
６３ 定着部
６４ シート排出部
６６ 排紙トレイ
１００ 画像形成装置
１０１ 画像形成装置本体（装置本体の一例）
Ｘ 幅方向
Ｙ 長さ方向
Ｚ 上下方向

特開２０１３−１０９１９１号公報

Claims (7)

1. 像担持体の被帯電面に接触又は近接して該被帯電面を帯電させる外周部、該外周部から長さ方向の一端側及び他端側に突出し単一形状に形成された軸部及び軸端部を有する帯電部材と、
   前記一端側の前記軸部を回転可能に支持する回転支持部、前記長さ方向及び該長さ方向と直交する幅方向の位置決めがなされる被位置決め部及び前記一端側の前記軸端部のスラスト方向の位置を規制するスラスト位置規制部を有する電圧非印加側軸受と、
   前記他端側の前記軸部を回転可能に支持する回転支持部、前記他端側の前記軸端部のスラスト方向の位置を規制するスラスト位置規制部、前記長さ方向及び前記幅方向の位置決めがなされる被位置決め部、及び前記スラスト位置規制部から前記長さ方向の外側に突出し、前記長さ方向の位置決めを補助する軸受位置規制部を有する電圧印加側軸受と、
   前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受を介して、前記外周部を前記像担持体の前記被帯電面に押し付ける向きに加圧する一対の加圧部材と、
   前記電圧印加側軸受に装着された前記一端側の前記軸端部に接触可能に設けられた電極部材と、
   前記電圧非印加側軸受の前記被位置決め部と係合し、前記電圧非印加側軸受の前記長さ方向及び前記幅方向の位置決めを行う電圧非印加側軸受位置決め部、前記電圧印加側軸受の前記被位置決め部と係合し、前記電圧印加側軸受の前記長さ方向及び前記幅方向の位置決めを行う電圧印加側軸受位置決め部、並びに前記軸受位置規制部と接触し、該軸受位置規制部を前記長さ方向及び前記幅方向と直交する上下方向に案内する案内部を有し、前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受をそれぞれ着脱可能に装着する軸受位置決め部材と、
   を備える帯電装置であって、
   前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受を前記軸受位置決め部材に装着するときに、前記電圧印加側軸受の前記軸受位置規制部を前記案内部に接触させ、前記上下方向に移動させることにより、前記電圧非印加側軸受の前記被位置決め部と前記電圧非印加側軸受位置決め部とが係合するとともに、前記電圧印加側軸受の前記被位置決め部と前記電圧印加側軸受位置決め部とが係合することで、前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受の前記軸受位置決め部材へのセットが完了する帯電装置。
2. 請求項１記載の帯電装置において、
   前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受の前記各スラスト位置規制部は、前記一端側及び前記他端側の前記各軸端部を、それぞれスラスト止めするスラスト止め部であることを特徴とする帯電装置。
3. 請求項１又は２記載の帯電装置において、
   前記電極部材における前記一端側の前記軸端部との接触部は、前記電圧印加側軸受に装着された前記一端側の前記軸端部に対して、平面視でオーバラップする位置関係で設けられており、
   前記一端側の前記軸端部が装着された前記電圧印加側軸受の前記軸受位置決め部材へのセット時に、前記電極部材の前記接触部が、前記軸端部の外側に弾性変形して接触する形状に形成されていることを特徴とする帯電装置。
4. 請求項１〜３の何れか１つに記載の帯電装置において、
   前記軸部及び前記軸端部に形成された前記単一形状には、該軸部の外径が前記外周部の外径よりも１段だけ小さい形状、前記軸端部が前記軸部の径方向にほぼ平坦な形状が含まれることを特徴とする帯電装置。
5. 請求項１〜４の何れか１つに記載の帯電装置において、
   前記電圧非印加側軸受及び前記電圧印加側軸受が前記長さ方向及び前記幅方向に位置決めされた状態で前記上下方向に移動するとき、前記軸受位置規制部と前記案内部との間には、微小な隙間が形成されることを特徴とする帯電装置。
6. 像担持体と、現像手段、帯電手段及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも前記帯電手段とを一体的に備え、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   前記帯電手段として、請求項１〜５の何れか１つに記載の帯電装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項６記載のプロセスカートリッジ又は請求項１〜５の何れか１つに記載の帯電装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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