JP4655632B2 - 帯電装置及びこれを用いたカートリッジ、並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真方式を採用した複写機・レーザプリンタ・ファクシミリなどの画像形成装置に用いられる帯電装置及びこれを用いたカートリッジ、並びに画像形成装置に関し、特にローラ状帯電部材を用いた帯電装置において、当該ローラ状帯電部材の端部面の磨耗を防止する技術に関するものである。

特開平１０−１９８１４５号公報 特開平１１−１４９２１１号公報 特開２０００−１６２８６１号公報

従来、この種の電子写真方式を採用した複写機・レーザプリンタ・ファクシミリなどの画像形成装置に用いられる帯電装置としては、帯電に必要な印加電圧が相対的に低くて、放電生成物の発生量が少なく、しかも装置の小型化が可能である、回動可能なローラ状帯電部材を用いたものが多く採用されている。この回動可能なローラ状帯電部材を用いた帯電装置の場合には、感光ドラムとローラ状帯電部材のアライメントにずれがあると、帯電部材が軸方向の偏った位置に移動してしまう虞れを有している。

そのため、上記帯電装置の場合には、ローラ状帯電部材の端部面が、当該ローラ状帯電部材を回動自在に軸支する軸受と接触する可能性があり、ローラ状帯電部材の端部面が軸受と接触すると、帯電部材の端部面に磨耗が生じたりして回転不良を引き起こし、帯電不良に基づく画質不良等が生じる虞れがあるという問題点を有していた。

そこで、かかる問題点を解決するため、帯電部材の軸方向の位置を位置決めする技術としては、例えば、特開平６−３０１２４９号公報や特開２００２−２１４８８５号公報、あるいは特開２００３−２９５５８２号公報等に開示されたものが、既に提案されている。

上記特開平６−３０１２４９号公報に係る帯電ローラの組み付け方法は、フレームに帯電ローラを組み付ける帯電ローラの組み付け方法において、前記フレームが第一の軸受部材と、帯電ローラが前記第一の軸受部材に取り付けられた際に前記帯電ローラの有する軸にスラスト方向へ弾性力を作用するバネ部材と、前記第一の軸受部材と対向して設けられた第二の軸受部材と、前記帯電ローラが前記第二の軸受部材に取り付けられた際に帯電ローラの有する軸の軸方向端部と当接する当接部とを有し、前記帯電ローラの一端に有する軸を前記第一の軸受部材に取り付け、前記帯電ローラの他端に有する軸を前記第二の軸受部材に取り付け、前記バネ部材によって前記帯電ローラのスラスト方向へ押圧力を加えて、前記当接部へ前記帯電ローラの他端に有する軸が当接するよう前記フレームに前記帯電ローラを組み付けるように構成したものである。

また、上記特開２００２−２１４８８５号公報に係るプロセスカートリッジは、像担持体を帯電する帯電手段をカートリッジ容器に組み込んでカートリッジ化されたプロセスカートリッジであって画像形成装置本体に対して自在に着脱されるプロセスカートリッジにおいて、前記帯電手段は、少なくとも前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置本体に装着された状態において前記像担持体に接触するローラ部と、前記ローラ部と同軸で前記ローラ部の軸方向のそれぞれの端面から突設された、前記ローラ部材よりも小径の軸部と、前記カートリッジ容器に設けた支持部によって支持されるとともに前記軸部を回転自在に支持する軸受と、を有し、前記軸受は、前記ローラ部の前記端面のうちの前記軸部を除いた部分を段差面とすると、前記段差面に近接して対面する規制部であって前記帯電ローラが軸方向に移動したときに前記段差面に当接して移動を規制する規制部を有するように構成したものである。

さらに、上記特開２００３−２９５５８２号公報に係る帯電装置は、外面に被帯電体の表面との間に微小な放電間隙を保持するための凸部を有する帯電部材と、該帯電部材を上記被帯電体へ付勢する付勢手段を有する帯電装置において、上記付勢手段が、上記帯電部材の上記凸部に対応する部位を付勢する構成を有するように構成したものである。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平６−３０１２４９号公報や特開２００２−２１４８８５号公報、あるいは特開２００３−２９５５８２号公報等に開示された技術の場合には、いずれも、帯電部材の軸方向に沿った位置を位置決めすることができるものの、特開平６−３０１２４９号公報に開示された技術の場合には、帯電ローラの軸端部よりも外側に当接部を設ける必要があるため、帯電ローラの軸方向に沿った寸法が大きくなり、装置の小型化が困難であるという問題点を有している。

また、上記特開２００２−２１４８８５号公報に係るプロセスカートリッジの場合には、軸受部に帯電ローラの軸方向への移動を規制する規制部を設けることにより、帯電ローラの軸方向の位置決めを行うように構成したものである。この特開２００２−２１４８８５号公報に係るプロセスカートリッジの場合には、画像形成装置の生産性を向上させるために、プロセススピードを上げると、帯電ローラと規制部材の表面速度の速度差がプロセススピードに比例して増加することとなる。その結果、上記提案に係るプロセスカートリッジでは、プロセススピードを上げると、帯電ローラの端面と規制部材との接触に伴って摩擦熱が発生し、帯電ローラの表面層が軟化して、帯電ローラの軸と軸受の嵌合部に回り込んで回転不良等が発生し、結果的に帯電不良の原因となるという問題点を有している。

さらに、上記特開２００３−２９５５８２号公報に係る帯電装置の場合には、帯電部材に凸部を設ける特別な加工が必要であり、ストレートタイプの帯電部材を用いた帯電装置に比べ取り扱いも難しく、結果としてコストアップを招くという問題点を有している。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置の小型化及びコストダウンが可能であり、しかも、プロセススピードを向上させた場合でも、帯電部材と軸受部材が接触して帯電部材が軟化するのを回避し、回転不良や帯電不良が発生するのを防止することが可能な帯電装置及びこれを用いたカートリッジ、並びに画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、軸方向の両端部に軸部材が突出したローラ状の帯電部材と、当該ローラ状の帯電部材の軸部材を回動自在に支持する軸受部材とを備えた帯電装置において、
前記ローラ状の帯電部材と前記軸受部材との間に、当該ローラ状の帯電部材と軸受部材との間に生じる相対的な速度差を緩和する速度差緩和部材を介在させ、前記速度差緩和部材を耐摩耗性を有する合成樹脂によって金型を用いて成型するとともに、前記速度差緩和部材は、前記金型の対応する面の表面粗さを予め設定することにより、前記ローラ状の帯電部材と対向する面の表面粗さＲ１を、前記軸受部材と対向する面の表面粗さＲ２よりも大きく設定したことを特徴とする帯電装置である。

更に、請求項２に記載された発明は、前記速度差緩和部材は、前記帯電部材の電気抵抗よりも大きいか又は同等の抵抗値を有することを特徴とする請求項１に記載の帯電装置である。

また、請求項３に記載された発明は、像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えたプロセスカートリッジにおいて、
前記帯電装置として、前記請求項１又は２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である。

さらに、請求項４に記載された発明は、帯電装置によって像担持体の表面を帯電することにより、画像を形成する画像形成装置において、
前記帯電装置として、前記請求項１又は２に記載の帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置である。

この発明によれば、装置の小型化及びコストダウンが可能であり、しかも、プロセススピードを向上させた場合でも、帯電部材と軸受部材が接触して帯電部材が軟化するのを回避し、回転不良や帯電不良が発生するのを防止することが可能な帯電装置及びこれを用いたカートリッジ、並びに画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る帯電装置及びこれを用いたプロセスカートリッジを適用した画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラープリンタを示すものである。

図２において、１はフルカラープリンタの本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体１の内部には、中央よりもやや右上部に、像担持体としての感光体ドラム２が回動可能に配設されている。この感光体ドラム２としては、例えば、表面にＯＰＣ等よりなる感光体層が被覆された直径が約４７ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。このフルカラープリンタは、プロセススピードが約１５０ｍｍ／ｓｅｃと、同様の機種においては、比較的速く設定されており、生産性の高いものとなっている。なお、上記フルカラープリンタのプロセススピードは、例えば、白黒モードの場合には、１５０ｍｍ／ｓｅｃよりも速く設定しても勿論良い。

上記感光体ドラム２の表面は、当該感光体ドラム２の略真下に配置された本実施の形態に係る帯電装置としての帯電ロール３によって所定の電位に帯電された後、これ又感光体ドラム２直下の離れた位置に配置された画像露光手段としてのＲＯＳ４（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）によって、レーザービーム（ＬＢ）による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。上記感光体ドラム２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを周方向に沿って配置した回転式の現像装置５によって現像され、所定の色のトナー像となる。

上記回転式の現像装置５は、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、回転軸５１を中心にして回転する回転フレーム５２の周方向に沿って互いに９０度の角度を成すように装着されている。また、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、前記回転フレーム５２の回転位置を、当該回転フレーム５２に設けられたスリット５３の位置によって検出して制御することにより、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの開口部５４に設けられた現像ロール５５を、感光体ドラム２と対向する現像位置に停止させ、感光体ドラム２上に形成された静電潜像を所望の色のトナーによって現像するように構成されている。

上記感光体ドラム２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。その際、上記回転式の現像装置５は、対応する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像ロール５５が、感光体ドラム２と対向する現像位置に移動する。例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して４回繰り返され、当該感光体ドラム２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。上記１色のトナー像が形成されるにあたって感光体ドラム２が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、Ａ４サイズであれば、感光体ドラム２が３回転することによって、１つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム２の表面には、感光体ドラム２が３回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成されることになる。

上記感光体ドラム２上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム２の外周に中間転写体としての中間転写ベルト６が巻き付けられた一次転写位置において、当該中間転写ベルト６上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール７によって一次転写される。この中間転写ベルト６上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像は、二次転写ロール８によって、所定のタイミングで給紙される記録用紙９上に一括して二次転写される。記録用紙９は、フルカラープリンタ本体１の下部に配置された給紙カセット１０から、フィードロール１１によって送り出されるとともに、当該フィードロール１１及びリタードロール１２によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、用紙搬送路１３を介して、レジストロール１４によって中間転写ベルト６上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト６の二次転写位置Ａへと搬送される。

上記中間転写ベルト６は、ゴム等からなる弾性ベルトであって、複数のロールによって所定のテンションで張架されているとともに、感光体ドラム２の表面に所定のラップ角度にわたって巻き付けられており、所定のプロセススピード（約１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で循環移動するように、感光体ドラム２の回転に伴って従動駆動される。この中間転写ベルト６は、感光体ドラム２における回動方向の上流側にて中間転写ベルト６のラップ位置を特定するラップインロール１５と、感光体ドラム２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６上に転写する一次転写ロール７と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト６のラップ位置を特定するラップアウトロール１６と、二次転写ロール８に中間転写ベルト６を介して当接するバックアップロール１７と、中間転写ベルト６のクリーニング装置１８に対向する第１のクリーニングバックアップロール１９と、第２のクリーニングバックアップロール２０とによって、所定の張力で張架されている。

また、上記中間転写ベルト６は、上記の如く、複数のロール７、８、１５〜１７、１９、２０によって張架されているが、この実施の形態では、フルカラープリンタ本体１の小型化を図るため、中間転写ベルト６が張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。

さらに、この実施の形態では、図２に示すように、フルカラープリンタの全体が可能な限り小型化されているが、フルカラープリンタ本体１の大きなスペースを回転式の現像装置５が占めている。そのため、上記フルカラープリンタ本体１は、装置の小型化を達成しつつ、中間転写ベルト６や回転式の現像装置５などのメンテナンス性を向上させるように設計されている。具体的に、上記中間転写ベルト６は、感光体ドラム２や帯電ロール３などを含めて、一体的にプロセスカートリッジ２１を構成しており、フルカラープリンタ本体１の上部カバー２２を開くことによって、図３に示すように、プロセスカートリッジ２１の全体がフルカラープリンタ本体１に着脱自在となるように構成されている。また、上記中間転写ベルト６の二次転写ロール８の上流には、当該中間転写ベルト６上に形成されたトナーのパッチを検出する反射型フォトセンサからなる濃度センサ２３が配設されている。

また、上記中間転写ベルト６のクリーニング装置１８は、図２に示すように、第１のクリーニングバックアップロール１９によって張架された中間転写ベルト６の表面に当接するように配置されたスクレーパ２４と、第２のクリーニングバックアップロール２０によって張架された中間転写ベルト６の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ２５とを備え、これらのスクレーパ２４やクリーニングブラシ２５によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置１８の内部に回収されるようになっている。なお、上記クリーニング装置１８は、揺動軸２６を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト６の表面から離間した位置に退避しているとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト６の表面に当接するように構成されている。

さらに、上記中間転写ベルト６からトナー像が転写された記録用紙９は、図２に示すように、定着器２７へと搬送され、この定着器２７の加熱ローラ２７ａ及び加圧ベルト（又は加圧ロール）２７ｂによって熱及び圧力でトナー像が記録用紙９上に定着され、排出ロール２８によって排出口２９からプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ３０上にそのまま排出される。

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム２の表面は、当該感光体ドラム２が１回転する毎に、感光体ドラム２の斜め下方に配置されたクリーニング装置３１のクリーニングブレード３２によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。

また、上記プロセスカートリッジ２１は、図４に示すように、上端面が略平坦に形成され、両側面の下端部が回転式の現像装置５の外周形状に合わせて円弧状に形成された、略偏平な箱体状に構成されている。このプロセスカートリッジ２１からは、更に感光体ドラムユニット６０が着脱可能となっており、この感光体ドラムユニット６０には、感光体ドラム２の回転軸６１を回動自在に支持した左右のフレーム６２が設けられている。上記感光体ドラム２の回転軸６１は、軸受６３によって回動自在に支持されているとともに、当該軸受６３は、フレーム６２にネジ止めされた固定部材６４に装着されている。また、上記感光体ドラム２の回転軸６１には、当該感光体ドラム２を回転駆動する駆動ギア６５が、その一端側に固定した状態で取付けられている。さらに、上記感光体ドラムユニット６０には、クリーニング装置３１が一体的に取り付けられている。

また、上記プロセスカートリッジ２１は、図４に示すように、中間転写ベルト６を張架するバックアップロール１７等のロールが回転自在に軸支されており、これらのバックアップロール１７等のロールによって、中間転写ベルト６が循環移動するように構成されている。

なお、上記プロセスカートリッジ２１の上部には、当該プロセスカートリッジ２１を持上げるための取っ手６６が装着されている。

さらに、上記プロセスカートリッジ２１には、図３に示すように、感光体ドラム２の表面を一様に帯電する帯電装置２や、当該感光体ドラム２の表面をクリーニングするクリーニング装置３１、更には中間転写ベルト６の表面をクリーニングするクリーニング装置１８などが、一体的に装着されている。

そして、上記フルカラープリンタは、感光体ドラム２等が寿命に達した場合など、必要に応じて、図５乃至図７に示すように、フルカラープリンタ本体１の上部カバー２２を開くことによって、プロセスカートリッジ２１を容易に新しいものと交換することができるように構成されており、メンテナンス性に優れたものとなっている。

ところで、この実施の形態に係る帯電装置は、軸方向の両端部に軸部材が突出したローラ状の帯電部材と、当該ローラ状の帯電部材の軸部材を回動自在に支持する軸受部材とを備えた帯電装置において、前記ローラ状の帯電部材と前記軸受部材との間に、当該ローラ状の帯電部材と軸受部材との間に生じる相対的な速度差を緩和する速度差緩和部材を介在させるように構成されている。

また、この実施の形態では、前記速度差緩和部材は、前記ローラ状の帯電部材と対向する面の表面粗さＲａを、前記軸受部材と対向する面の表面粗さＲｂよりも大きく設定するように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記速度差緩和部材の前記軸受部材と対向する面を、摩擦抵抗が小さい形状に形成したものである。

又、この実施の形態では、前記摩擦抵抗が小さい形状は、前記速度差緩和部材の前記軸受部材と対向する面に、微小な突起を複数設けた形状であるように構成されている。
である。

更に、この実施の形態では、前記速度差緩和部材は、前記帯電部材の電気抵抗よりも大きいか又は同等の抵抗値を有するように構成されている。

すなわち、この実施の形態１に係る帯電装置３は、図１に示すように、ローラ状の帯電部材としての帯電ロール７１と、当該帯電ロール７１を回転自在に支持する軸受部材としての軸受７２とを備えるように構成されている。また、上記帯電ロール７１は、図８に示すように、所定の外径を有するステンレス等の金属からなる軸部材としての回転軸７３と、当該回転軸７３の外周に所定の厚さに被覆された弾性層７４とから構成されている。上記回転軸７３は、全長にわたって同一の直径であっても良いし、弾性層７４が被覆された部分は直径が大きく、且つ弾性層７４から両端に突出した突出のみ直径が小さくなるように構成しても良い。

上記弾性層７４は、例えば、１０⁶ 〜１０⁸ Ω・ｃｍ程度の導電性又は半導電性となるように抵抗値が調整されており、導電性の部材からなる軸受７２を介して所定の高電圧を印加することにより、感光体ドラム２の表面を所定の電位に帯電するように構成されている。

上記軸受７３は、図１（ｂ）に示すように、帯電ロール７１の回転軸７３の外周を嵌合した状態で保持する嵌合部７５を備えており、この嵌合部７５は、帯電ロール７１の回転軸７３を回転自在に支持するように構成されている。さらに、上記軸受７２は、付勢手段としてのスプリング７６によって、感光体ドラム２の表面に所定の力で当接するように付勢されている。

さらに、この実施の形態では、図１に示すように、帯電ロール７１の端部と軸受７２との間に、当該帯電ローラ７１と軸受７２との間の相対的な速度差を緩和する速度差緩和部材７７が介在されるように構成されている。この速度差緩和部材７７は、例えば、ＰＯＭやポリカーボネート等の耐磨耗性を有する合成樹脂によって形成されるが、これに限定されるものではなく、ステンレス等の金属によって形成しても勿論よい。ただし、上記速度差緩和部材７７は、当該速度差緩和部材７７から感光体ドラム２表面へのリーク等を防止するために、帯電ロール７１の弾性層７４と同程度又はそれ以上の抵抗値となるように、抵抗値が調整されるのが望ましい。上記速度差緩和部材７７を金属等によって構成する場合には、その表面に絶縁塗装等が施される。

また、上記速度差緩和部材７７は、図９に示すように、帯電ローラ７１と対向する当該速度差緩和部材７７の面７７ａの表面粗さＲ１が、軸受７２と対向する当該速度差緩和部材７７の面７７ｂの表面粗さＲ２以上、つまりＲ１≧Ｒ２となるように設定されている。

上記速度差緩和部材７７の表面粗さは、例えば、図１０に示すように、当該速度差緩和部材７７の粗さ曲線から基準長さｌだけ取り出し、算術平均した算術平均粗さＲａによって求められる。そして、上記速度差緩和部材７７を合成樹脂によって成型する場合には、当該速度差緩和部材７７を成型する金型の面７７ａ側を、サンドブラスト等によって荒らすとともに、他方の金型の面７７ｂ側を、所定の表面精度にて形成することにより、速度差緩和部材７７の面７７ａの表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒ１が１０μｍ、面７７ｂの表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒ２が３μｍとなるように構成される。

また、上記速度差緩和部材７７としては、上記のもの以外に、図１１に示すように、軸受７２と対向する面を、摩擦抵抗が小さい形状に形成するように構成したものを用いても良い。この摩擦抵抗が小さい形状としては、速度差緩和部材７７の軸受７２と対向する面７７ｂに、微小な突起７８を複数設けた形状が用いられる。これら複数の微小な突起７８は、例えば、速度差緩和部材７７を成型する際に一体的に形成されるが、後から微小な突起７８を構成する球状体などを、接着や溶接等によって固着するように構成しても良い。

以上の構成において、この実施の形態１に係る帯電装置を適用したフルカラープリンタでは、次のようにして、装置の小型化及びコストダウンが可能であり、しかも、プロセススピードを向上させた場合でも、帯電部材と軸受部材が接触して帯電部材が軟化するのを回避し、回転不良や帯電不良が発生するのを防止することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態１に係るフルカラープリンタでは、図２に示すように、白黒やフルカラーの画像をプリントする際に、感光体ドラム２の表面を帯電装置３によって一様に帯電した後、ＲＯＳ４により画像情報に応じて画像露光を施して静電潜像を形成し、当該静電潜像を回転式の現像装置５のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって順次現像して、画像をプリントするようになっている。

その際、上記感光体ドラム２の表面は、図１に示すように、当該感光体ドラム２の表面に、スプリング７６によって所定の押圧力で当接される帯電ロール７１により、一様に帯電される。上記帯電ロール７１は、当該帯電ロール７１の回転軸７３が、軸受７２によって回動自在に軸支されているが、当該帯電ロール７１は、感光体ドラム２の表面に当接されて、感光体ドラム２の表面に従動回転されるようになっている。

そのため、上記感光体ドラム２を約１５０ｍｍ／ｓｅｃといった比較的速いプロセススピードで回転駆動すると、それに伴って小径の帯電ロール７１も、その外周面がプロセススピードと等しい速度で高速回転することになる。したがって、上記帯電ロール７１は、当該帯電ロール７１の回転軸７３を回動自在に軸支する軸受７２との相対的な速度差が大きくなり、当該相対的な速度差は、プロセススピードの増加に伴って増大する。

ところで、この実施の形態１では、図１に示すように、帯電ロール７１の端面と軸受７２との間に、速度差緩和部材７７が介在されている。この速度差緩和部材７７は、帯電ロール７１の回転軸７３に回動自在に嵌装されており、且つ、帯電ローラ７１と対向する当該速度差緩和部材７７の面７７ａの表面粗さＲ１が、軸受７２と対向する当該速度差緩和部材７７の面７７ｂの表面粗さＲ２以上、例えば、表面粗さＲ１が表面粗さＲ２よりも３倍程度大きくなるように構成されている。

そのため、帯電ロール７１や感光体ドラム２とのアライメントに誤差等が存在し、帯電ロール７１が軸方向の一端部に偏って回転するような場合であっても、上記速度差緩和部材７７は、回転する帯電ロール７１の端面と対向する面７７ａの表面粗さＲ１が相対的に大きく、当該帯電ロール７１の端面と等しい速度では回転しないものの、帯電ロール７１の端面にある程度従動しつつ、帯電ロール７１の端面よりも遅い速度で回転することになる。一方、上記速度差緩和部材７７は、固定されている軸受７２と対向する面７７ｂの表面粗さが相対的に小さく、軸受７２の端面と滑りつつ回転することになる。

したがって、上記速度差緩和部材７７は、回転する帯電ロール７１の端面と大きな速度差をもって停止乃至回転することがなく、回転する帯電ロール７１の端面と小さな速度差をもって回転することになるので、速度差緩和部材７７と帯電ロール７１の端面との間に、大きな摺動抵抗や摩擦力が作用することがなく、帯電ロール７１を高速で回転させた場合でも、帯電ロール７１の端面に摩擦熱等が発生するのを抑制することができ、帯電ロール７１の弾性層７４が軟化するのを回避し、回転不良や帯電不良が発生するのを防止することが可能となっている。

また、上記速度差緩和部材７７と軸受７２とは、ある程度高い速度差をもって接触することになるが、軸受７２は、元々耐磨耗性を有する材料によって形成されており、速度差緩和部材７７も、ＰＯＭやポリカーボネート等の耐磨耗性を有する合成樹脂によって形成されているため、速度差緩和部材７７が磨耗等によって損傷することもない。

更に、この実施の形態では、帯電ロール７１と軸受７２との間に、速度差緩和部材７７を介在させるだけで良いので、帯電ロール７１の回転軸７３に特殊な加工を施したり、軸受７２に当接部などを設ける必要がないので、装置の小型化及びコストダウンが可能である。

実施の形態２
図１２はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、帯電ロール７１と軸受７２との間に、複数（図示例では２個）の速度差緩和部材を介在させるように構成されている。

すなわち、この実施の形態２では、図１２に示すように、帯電ロール７１と軸受７２との間に、２枚の速度差緩和部材８１、８２が介在されており、これら２枚の速度差緩和部材８１、８２は、その各表面の表面粗さが所定の関係を満たすように構成されている。上記２枚の速度差緩和部材８１、８２のうち、帯電ロール７１側の第１の速度差緩和部材８１は、帯電ローラ７１と対向する当該速度差緩和部材８１の面８１ａの表面粗さＲ１が、他方の速度差緩和部材８２と対向する当該速度差緩和部材８１の面８１ｂの表面粗さＲ２以上に設定されている。また、上記軸受７２側の第２の速度差緩和部材８２は、第１の速度差緩和部材８１と対向する当該速度差緩和部材８２の面８２ａの表面粗さＲ３が、軸受７２と対向する当該速度差緩和部材８２の面８２ｂの表面粗さＲ４以上に設定されている。

その結果、上記２枚の速度差緩和部材８１、８２は、帯電ローラ７１と対向する第１の速度差緩和部材８１が、帯電ローラ７１よりもやや遅い速度で回転するとともに、軸受７２と対向する速度差緩和部材８２は、第１の速度差緩和部材８１よりも更に遅い速度で回転するようになっている。

そのため、この実施の形態２では、帯電ロール７１と第１の速度差緩和部材８１との相対的な速度差を小さくすることができるのは勿論のこと、第２の速度差緩和部材８２と軸受７２との相対的な速度差も小さくすることができ、軸受７２等の磨耗を実施の形態１に比較してより一層低減することが可能となる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

図１はこの発明の実施の形態１に係る帯電装置を示す構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る帯電装置及びプロセスカートリッジを適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。 図３はこの発明の実施の形態１に係る帯電装置及びプロセスカートリッジを適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタのカバーを開けた状態を示す構成図である。 図４はプロセスカートリッジを示す斜視構成図である。 図５はフルカラープリンタにおけるプロセスカートリッジの着脱状態を示す斜視構成図である。 図６はフルカラープリンタにおけるプロセスカートリッジの着脱状態を示す斜視構成図である。 図７はフルカラープリンタにおけるプロセスカートリッジの着脱状態を示す斜視構成図である。 図８は帯電ロールを示す断面構成図である。 図９は速度差緩和部材を示す構成図である。 図１０は表面粗さを示す説明図である。 図１１は速度差緩和部材の他の例を示す構成図である。 図１２はこの発明の実施の形態２に係る帯電装置を示す構成図である。

符号の説明

３：帯電装置、７１：帯電ロール、７２：軸受、７７：速度差緩和部材。

Claims (4)

1. 軸方向の両端部に軸部材が突出したローラ状の帯電部材と、当該ローラ状の帯電部材の軸部材を回動自在に支持する軸受部材とを備えた帯電装置において、
   前記ローラ状の帯電部材と前記軸受部材との間に、当該ローラ状の帯電部材と軸受部材との間に生じる相対的な速度差を緩和する速度差緩和部材を介在させ、前記速度差緩和部材を耐摩耗性を有する合成樹脂によって金型を用いて成型するとともに、前記速度差緩和部材は、前記金型の対応する面の表面粗さを予め設定することにより、前記ローラ状の帯電部材と対向する面の表面粗さＲ１を、前記軸受部材と対向する面の表面粗さＲ２よりも大きく設定したことを特徴とする帯電装置。
2. 前記速度差緩和部材は、前記帯電部材の電気抵抗よりも大きいか又は同等の抵抗値を有することを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
3. 像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えたプロセスカートリッジにおいて、
   前記帯電装置として、前記請求項１又は２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。
4. 帯電装置によって像担持体の表面を帯電することにより、画像を形成する画像形成装置において、
   前記帯電装置として、前記請求項１又は２に記載の帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。