JP6056261B2 - 帯電装置、着脱体、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯電装置、着脱体、画像形成装置に関する。

特許文献１には、表面層の硬さを、鉛筆引っかき値（ＪＩＳＫ５４０１)でＨ以上の硬さとした帯電ブレードが開示されている。

特許文献２には、ゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）を５５°〜８０°とした帯電ブレードが開示されている。

特許文献３には、ゴム硬度を５０°〜８０°とした帯電ブレードが開示されている。

特開平０４−１６８４５３号公報 特開平５−２７５５１号公報 特開２００５−２０８２９１号公報

本発明は、帯電部材の振動による帯電ムラと、当該帯電部材における経時的に生じるヘタリによる帯電ムラと、を抑制することを課題とする。

請求項１の発明は、板状に形成され、その厚み方向一方側の対向面で被帯電体と対向する帯電部材であって、前記対向面と第１端面とで構成された角部分で前記被帯電体に接触し前記角部分を含む前記対向面の全面に形成された接触部と、前記接触部と一体的に構成され前記接触部よりも低硬度とされた被支持部と、を有する前記帯電部材と、前記被支持部が前記厚み方向の他方側で固定され、前記帯電部材を支持する支持部材と、前記支持部材から前記第１端面とは反対側の第２端面を通って前記対向面に達するように設けられ、前記支持部材と前記接触部とを電気的に導通させる導通部材と、を備え、前記帯電部材は、自由長が形成されるように前記第１端面側が前記支持部材から突出され、前記導通部材は、前記帯電部材における前記支持部材から突出した部分よりも前記第２端面側の前記対向面に配置されている。

請求項２の発明では、前記接触部は、前記被支持部よりも体積抵抗率が高く、前記被帯電体に対して前記被支持部で放電する。

請求項３の発明は、前記接触部のＪＩＳ−Ａ硬度が、８４°以上である。

請求項４の発明は、前記被支持部のＪＩＳ−Ａ硬度が、７４°以下である。

請求項５の発明は、被帯電体としての感光体と、前記感光体を帯電させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電装置と、前記帯電装置によって帯電された前記感光体を露光して潜像を形成する露光装置と、前記露光装置によって形成された潜像を現像する現像装置と、を、画像形成装置本体に対し一体的に着脱可能に構成した着脱体である。

請求項６の発明は、被帯電体としての感光体と、前記感光体を帯電させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電装置と、前記帯電装置によって帯電された前記感光体を露光して潜像を形成する露光装置と、前記露光装置によって形成された潜像を現像する現像装置と、を備える画像形成装置である。

本発明の請求項１の構成によれば、接触部と被支持部とが同硬度である場合に比べ、帯電部材の振動による帯電ムラと、当該帯電部材における経時的に生じるヘタリによる帯電ムラと、を抑制できる。

本発明の請求項２の構成によれば、本構成を有しない場合に比べ、接触部と被帯電体との間でのリーク（絶縁破壊）が抑制できる。

本発明の請求項３の構成によれば、接触部のＪＩＳ−Ａ硬度が８４°未満である場合に比べ、帯電部材の振動による帯電ムラを抑制できる。

本発明の請求項４の構成によれば、被支持部のＪＩＳ−Ａ硬度が７４°を超える場合に比べ、帯電部材における経時的に生じるヘタリによる帯電ムラを抑制できる。

本発明の請求項５の構成によれば、本構成における帯電装置を備えない場合に比べ、帯電ムラによる画像劣化を抑制できる。

本発明の請求項６の構成によれば、本構成における帯電装置を備えない場合に比べ、帯電ムラによる画像劣化を抑制できる。

実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 実施形態に係る画像形成ユニットの構成を示す概略図である。 実施形態に係る帯電装置の構成を示す側断面図である。 単層で構成した帯電ブレードを備える比較例に係る帯電装置の構成を示す側断面図である。 （Ａ）帯電ブレードの硬度とエッジ先端での振幅との関係を示すグラフである。（Ｂ）帯電ブレードの硬度とエッジ先端での振動による初期帯電ムラとの関係を示すグラフである。 （Ａ）帯電ブレードの硬度と帯電ブレードのヘタリ量との関係を示すグラフである。（Ｂ）帯電ブレードの硬度と帯電ブレードのヘタリによる帯電ムラの初期からの悪化分との関係を示すグラフである。 比較例及び実施例の評価結果を示す表である。 第１変形例に係る帯電ブレードの構成を示す側断面図である。 第２変形例に係る帯電ブレードの構成を示す側断面図である。 第３変形例に係る帯電ブレードの構成を示す側断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

（画像形成装置１０の構成）
まず、画像形成装置１０の構成を説明する。図１は、画像形成装置１０の構成を示す概略図である。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、原稿の画像を読み取る画像読取装置５００と、記録媒体Ｐに画像を記録する画像記録装置１００と、を備えている。画像記録装置１００は、画像読取装置５００が読み取った原稿の画像の画像データや、画像形成装置１０の外部装置から取得した画像データに基づき、記録媒体Ｐに画像を記録（形成）することが可能となっている。

（画像読取装置５００）
図１に示されるように、画像読取装置５００は、画像読取装置本体５０２と、原稿Ｇを搬送する原稿搬送装置５０４と、画像読取装置本体５０２の内部に設けられ原稿搬送装置５０４により搬送される原稿Ｇの画像を読み取る画像読取部５１０と、を備えている。

原稿搬送装置５０４は、複数の原稿Ｇが収容可能な原稿収容部（原稿トレイ）５０６を有している。原稿収容部（原稿トレイ）５０６に収容された原稿Ｇは、矢印Ｃ方向に示されるように、Ｕ字状に搬送されて原稿排出部５０８に排出されるようになっている。画像読取部５１０では、原稿搬送装置５０４で搬送される原稿Ｇに対して、発光部５１２から光を照射し、その光が原稿Ｇで反射され、複数のミラー５１４及び結像レンズ５１６を通じて、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等の検出部５１８に結像される。当該結像された光が検出部５１８で検出されることで、画像読取部５１０では、原稿搬送装置５０４で搬送される原稿の画像を読み取るようになっている。

画像読取装置本体５０２の上部には、透明板５２０が設けられており、この透明板５２０に載せられた原稿の画像も、画像読取部５１０は読取可能となっている。また、原稿搬送装置５０４は、画像読取装置本体５０２に対して開閉可能に取り付けられており、透明板５２０に載せられた原稿を押さえる押さえカバーとして機能するようになっている。

（画像記録装置１００）
画像記録装置１００は、図１に示されるように、各構成部品が内部に収容される画像記録装置本体１１を備えている。画像記録装置本体１１の内部には、用紙等の記録媒体Ｐが収容される収容部１２と、記録媒体Ｐに画像を形成（記録）する画像形成部（画像記録部）としての画像形成ユニット６０と、画像形成ユニット６０によって記録媒体Ｐに形成された画像を当該記録媒体Ｐに定着する定着装置としての定着ユニット８０と、収容部１２から画像形成ユニット６０へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１６と、画像記録装置１００の各部の動作を制御する制御部２０と、が設けられている。また、画像記録装置本体１１の上部には、定着ユニット８０によって画像が定着された記録媒体Ｐが排出される排出部１８が設けられている。

画像形成ユニット６０は、交換可能なプロセスカートリッジとして構成されており、後述の感光体ドラム３２、帯電装置７０、露光装置３６及び現像装置３８を、画像記録装置本体１１（画像形成装置本体の一例）に対し一体的に着脱可能に構成した着脱体の一例として機能するようになっている。この画像形成ユニット６０は、図２に示されるように、画像記録装置本体１１に対して着脱可能とされた画像形成ユニット本体６０Ａ（筐体）を有している。画像形成ユニット本体６０Ａには、被帯電体の一例としての感光体ドラム３２が設けられている。感光体ドラム３２は、一方向（例えば、図２における時計回り方向）へ回転するようになっている。

感光体ドラム３２の周囲には、感光体ドラム３２の回転方向上流側から順に、感光体ドラム３２を帯電させる帯電装置７０と、帯電装置７０によって帯電した感光体ドラム３２を露光して感光体ドラム３２に静電潜像を形成する露光装置３６と、露光装置３６によって感光体ドラム３２に形成された静電潜像を現像して黒色のトナー画像を形成する現像装置３８と、現像装置３８によって感光体ドラム３２に形成された黒色のトナー画像を記録媒体Ｐに転写する転写部としての転写ロール２６と、トナー画像の転写後において感光体ドラム３２に残留するトナーを除去する除去装置２９と、が設けられている。なお、帯電装置７０の具体的な構成は後述する。

現像装置３８は、現像剤を攪拌しながら当該現像剤を感光体ドラム３２の軸方向に沿って搬送する搬送部材３８Ｂと、搬送部材３８Ｂが搬送する現像剤を保持して当該現像剤を感光体ドラム３２へ供給する現像剤供給体としての現像ロール３８Ａと、を備えている。

露光装置３６は、図１に示されるように、制御部２０から送られた画像信号（画像データ）に基づき静電潜像を形成するようになっている。制御部２０から送られる画像信号としては、画像読取装置５００が読み取った原稿の画像の画像信号や、画像形成装置１０の外部装置から取得した画像信号がある。

露光装置３６の上方側には、トナーが収容されているトナー収容容器としてのトナーカートリッジ５８が設けられている。トナーカートリッジ５８内のトナーは、トナー搬送装置（図示省略）によって、現像装置３８へ搬送されるようになっている。

転写ロール２６は、感光体ドラム３２に対向しており、感光体ドラム３２とで記録媒体Ｐを挟んで記録媒体Ｐを上方側へ搬送するようになっている。また、転写ロール２６には、感光体ドラム３２のトナー像を記録媒体Ｐへ転写させるための転写電圧（転写バイアス）が印加されるようになっている。転写ロール２６と感光体ドラム３２との間が、感光体ドラム３２に形成されたトナー画像が記録媒体Ｐに転写される転写位置Ｔとされている。

除去装置２９は、具体的には、図２に示されるように、感光体ドラム３２に接触して、感光体ドラム３２に残留するトナーを除去する除去部材としてのクリーニングブレードで構成されている。

搬送部１６は、図１に示されるように、収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール４６と、送出ロール４６によって送り出された記録媒体Ｐが搬送される搬送路４８と、搬送路４８に沿って配置され送出ロール４６によって送り出された記録媒体Ｐを転写位置Ｔへ搬送する複数の搬送ロール５０と、を備えている。

定着ユニット８０は、転写位置Ｔの上方側（搬送方向下流側）に配置されており、転写ロール２６によって感光体ドラム３２から記録媒体Ｐへ転写されたトナー画像を当該記録媒体Ｐに定着するようになっている。この定着ユニット８０の上方側（搬送方向下流側）には、トナー画像が定着された記録媒体Ｐを排出部１８へ排出する排出ロール５２が設けられている。

また、片面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐを反転させて、再び転写位置Ｔへ送り戻すための反転搬送路３７が、転写ロール２６に対する感光体ドラム３２とは反対側（図１における左側）に設けられている。記録媒体Ｐの両面に画像を形成する際には、片面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐが、排出ロール５２によりスイッチバックされて反転搬送路３７に導かれ、転写位置Ｔへ送り戻されるようになっている。

（画像形成動作）
次に、画像記録装置１００における、記録媒体Ｐへ画像を形成（記録）する画像形成動作（画像記録動作）について説明する。

画像記録装置１００では、送出ロール４６によって収容部１２から送り出された記録媒体Ｐが、複数の搬送ロール５０によって転写位置Ｔへ送り込まれる。

一方、画像形成ユニット６０では、感光体ドラム３２が帯電装置７０によって帯電された後、露光装置３６によって露光されて、感光体ドラム３２に静電潜像が形成される。当該静電潜像が現像装置３８によって現像されて感光体ドラム３２に黒色のトナー画像が形成される。この黒色のトナー画像は、転写ロール２６により転写位置Ｔにて記録媒体Ｐへ転写される。

トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着ユニット８０へ搬送され、当該トナー画像が定着ユニット８０により定着される。記録媒体Ｐの片面へのみ画像を形成する場合は、トナー画像が定着された後、記録媒体Ｐは排出ロール５２により排出部１８へ排出される。

記録媒体Ｐの両面へ画像を形成する場合には、片面に画像が形成された後、記録媒体Ｐは、排出ロール５２でスイッチバックされ、反転して反転搬送路３７へ送り込まれる。さらに、当該記録媒体は、反転搬送路３７から再び転写位置Ｔへ送り込まれ、画像が記録されていない反対面に、前述と同様に画像が形成され、排出ロール５２により排出部１８へ排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。

なお、帯電装置７０が適用される画像記録装置（画像形成装置）としては、前述の画像記録装置１００（画像形成装置１０）に限られず、例えば、タンデム方式のカラー画像を形成する画像記録装置（画像形成装置）であってもよく、種々の画像記録装置（画像形成装置）とすることが可能である。

（帯電装置７０の構成）
次に、帯電装置７０の構成を説明する。図３は、帯電装置７０の構成を示す側断面図である。

帯電装置７０は、図３に示されるように、帯電部材の一例としての帯電ブレード７２と、帯電ブレード７２を支持する支持部材７４と、支持部材７４に対して帯電電圧を印加する電源７８と、導電部材としての導電ペースト７６と、を備えている。

帯電ブレード７２は、感光体ドラム３２（被帯電体の一例）に接触する接触部の一例としてのエッジ部（角部）７２Ａと、エッジ部７２Ａと一体的に構成されかつ支持部材７４に支持された被支持部７２Ｂと、を備えている。

帯電ブレード７２は、側面視（側断面視）にて矩形状に形成されており、厚みＴが例えば１ｍｍ〜３ｍｍとされ、長さＬが例えば９〜１５ｍｍとされている。また、帯電ブレード７２は、自由長ＦＬが例えば７〜１０ｍｍとされ、食い込み量Ｈが０．５〜２．０ｍｍとされ、感光体ドラム３２表面に対する角度θが例えば１０〜２５°とされている。

なお、自由長ＦＬとは、帯電ブレード７２のうち、支持部材７４の先端（図３における左端）から突出する部分の長さである。また、食い込み量Ｈとは、図３に示されるように、感光体ドラム３２がなかったと仮定した場合において、感光体ドラム３２外周の仮想線Ｉに対し内側に入り込んだエッジ先端Ｓと仮想線Ｉとの距離（感光体ドラム３２の径方向における距離）である。

エッジ部７２Ａは、側面視（側断面視）にて、帯電ブレード７２の厚み方向の長さＬ１が例えば０．５ｍｍとされ、長さＬ２が例えば２．５ｍｍとされた三角形状をしている。

被支持部７２Ｂは、エッジ部７２Ａよりも低硬度とされている。すなわち、エッジ部７２Ａは、被支持部７２Ｂよりも高硬度とされている。エッジ部７２ＡにおけるＪＩＳ−Ａ硬度は、８４°以上であることが望ましい。当該硬度が、８４°未満であると、後述するように、エッジ部７２Ａにおける感光体ドラム３２との接触部分での振動による稼動初期の帯電ムラが大きいためである。

また、被支持部７２ＢにおけるＪＩＳ−Ａ硬度は、７４°以下であることが望ましい。当該硬度が、７４°を超えると、後述するように、帯電ブレード７２のヘタリによる帯電ムラの初期からの悪化分が増加するためである。

本実施形態では、エッジ部７２Ａが導電性を有すると共に、被支持部７２Ｂが絶縁性を有しており、エッジ部７２Ａにおいて、感光体ドラム３２に対する放電がなされるようになっている。具体的には、エッジ部７２Ａにおいて、感光体ドラム３２との接触部分（エッジ先端Ｓ）に対する感光体ドラム３２の回転方向下流側部分（図３における右側部分）で放電がなされるようになっている。

エッジ部７２Ａは、具体的には、導電性を有するゴム材料で構成されている。さらに具体的には、カーボンやイオン導電性物質などの導電性付与のための物質を分散させたゴム材料によって構成されている。ゴム材料としては、例えば、ポリウレタンゴムが用いられる。なお、ここでの導電性とは、体積抵抗率で１０^１０Ωｃｍ以下の範囲を意味する。エッジ部７２Ａの体積抵抗率は、放電させる観点より、１０^４〜１０^８Ωｃｍが望ましい。

被支持部７２Ｂは、具体的には、絶縁性を有するゴム材料で構成されている。さらに具体的には、前述の導電性付与のための物質が分散されていないゴム材料が用いられる。ゴム材料としては、例えば、ポリウレタンゴムが用いられる。ここでの絶縁性とは、体積抵抗率で１０^１１Ωｃｍ以上の範囲を意味する。

さらに、エッジ部７２Ａ及び被支持部７２Ｂを構成するポリウレタンゴムの形成材料としては、具体的には、例えば、ポリイソシアネートおよびポリオールを含有するポリウレタン組成物が用いられる。ポリオールとしては、例えば、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオールが用いられる。

エッジ部７２Ａに用いられるポリイソシアネートとしては、例えば、１，５-ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）が用いられる。１，５-ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）に対して用いるポリオールはポリカプロラクトンポリオールが適している。１，５-ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）は、剛直な構造と結晶性の高さを備えており、この構造をポリウレタンの成形に活用することにより、高硬度のポリウレタンが得られる。

被支持部７２Ｂに用いられるポリイソシアネートとしては、例えば、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）が用いられる。その他、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、３，３′−ビトリレン−４，４′−ジイソシアネート、３，３′−ジメチルジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートウレチジンジオン（２，４−ＴＤＩの二量体）、メタフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、オルトトルイジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル等のジイソシアネート、トリフェニルメタン−４，４′，４″−トリイソシアネート等のトリイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ等が上げられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

帯電ブレード７２は、例えば、以下に示す製造方法によって成形され、硬度が異なる被支持部７２Ｂ及びエッジ部７２Ａを一体に構成されるようになっている。

帯電ブレード７２の製造方法は、例えば、回転する成形ドラムの外周に形成された成形溝の角部（コーナー部）に対して、第１の注型機によってエッジ部７２Ａ用の液状材料を供給した後、当該成形溝に対して、第２の注型機によって被支持部７２Ｂ用の液状材料を供給する。そして、成形ドラムの内部の加熱装置によって、上記２つの液状材料を熱硬化させて得られた帯状の成形物を切断することで、帯電ブレード７２を得る。なお、帯電ブレード７２の製造方法は、上記の方法に限られず、種々の製造方法を用いることが可能である。

ここで、本実施形態のように、帯電ブレード７２を用いた構成では、一般に、帯電ブレード７２は、感光体ドラム３２との間隔（ギャップ）が、８μｍ〜２００μｍ程度の部分（放電領域）で放電がなされる。

従って、本実施形態では、エッジ部７２Ａと感光体ドラム３２との間隔が前述の間隔の範囲となることや、帯電ブレード７２の加工性等を考慮して、前述の食い込み量Ｈ、角度θ、長さＬ２等が決定されており、エッジ部７２Ａにおける感光体ドラム３２の回転方向下流端（図３における右端）と感光体ドラム３２との間隔Ｋ（感光体ドラム３２の径方向における間隔）は、例えば、１ｍｍとされている。

具体的には、エッジ先端Ｓから長さＬ２が５００μｍ程度の箇所において、感光体ドラム３２との間隔（ギャップ）が２００μｍ程度とされており、当該５００μｍ程度の箇所から、エッジ先端Ｓ側において、放電が生じるようになっている。従って、放電が可能な間隔を維持するという観点からは、長さＬ２は、２．５ｍｍよりも短くてもよく、エッジ部７２Ａと感光体ドラム３２との間で放電が可能な間隔を維持できる範囲で設定されていればよい。

また、帯電ブレード７２（エッジ部７２Ａ）の加工性の観点からは、長さＬ２が長いほうが望ましい。そこで、本実施形態では、製造上の加工しやすさを考慮して、長さＬ２を２．５ｍｍと長くしている。

なお、ヘタリによる帯電ムラを抑制するという後述する観点からは、被支持部７２Ｂの範囲を大きくして帯電ブレード７２全体の硬度を低くすることが望ましく、長さＬ２は短いほうが望ましい。

また、長さＬ１は、前述の０．５ｍｍに限られるものでなく、例えば、帯電ブレード７２の厚みＴの半分以下であれば良い。長さＬ１が、帯電ブレード７２の厚みＴの半分をこえると、被支持部７２Ｂの範囲を大きくなり、帯電ブレード７２全体の硬度を低く保つことができなくなり、ヘタリによる帯電ムラを抑制する効果が低くなるためである。

支持部材７４は、感光体ドラム３２の軸方向に長さを有する板状部材で構成されている。支持部材７４は、帯電ブレード７２を画像形成ユニット本体（帯電装置本体）６０Ａ（図２参照）に対して支持する機能を有すると共に、電源７８から帯電電圧が印加される電極としても機能するようになっている。支持部材７４の材質としては、例えば、銅合金，ＳＵＳ等の金属又は合金、クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄、合成樹脂などの導電性を有する材質が用いられる。

導電ペースト７６は、支持部材７４と帯電ブレード７２における放電部分とを電気的に導通させるための導通部材として機能している。本実施形態では、エッジ部７２Ａが放電部分とされており、支持部材７４における背面側（感光体ドラム３２とは反対面側（図３における上面側））から、支持部材７４の端面（図３における左側端面）、帯電ブレード７２（被支持部７２Ｂ）における背面側（感光体ドラム３２とは反対面側（図３における上面側））、帯電ブレード７２（被支持部７２Ｂ）の端面（図３における左側端面）を通って、エッジ部７２Ａに達している。

（帯電ブレードの硬度と、エッジ先端での振幅及び振動による初期帯電ムラとの関係）
次に、帯電ブレードの硬度と、感光体ドラム３２との接触部分（エッジ先端Ｓ）での振幅との関係、及び、当該帯電ブレードの硬度と、感光体ドラム３２との接触部分（エッジ先端Ｓ）での振動による初期帯電ムラとの関係を説明する。ここでの結果は、図４に示されるように、単層で構成された帯電ブレード８２を用いた場合の結果である。この単層ブレードも導電性を有するゴム材料で構成されている。さらに具体的には、カーボンやイオン導電性物質などの導電性付与のための物質を分散させたゴム材料によって構成されている。ゴム材料としては、例えば、ポリウレタンゴムが用いられる。なお、ここでの導電性とは、体積抵抗率で１０^１０Ωｃｍ以下の範囲を意味する。体積抵抗率は、放電させる観点より、１０^４〜１０^８Ωｃｍが望ましい。

図５（Ａ）のグラフに示されるように、帯電ブレードの硬度が高くなるほど、エッジ先端Ｓでの振幅（振動）が小さくなる。また、図５（Ｂ）のグラフに示されるように、帯電ブレードの硬度が高くなるほど、エッジ先端Ｓでの振動による初期帯電ムラが小さくなる。また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の各グラフにおいて、傾きが変化する変曲点は、ＪＩＳ−Ａ硬度８４°となっている。すなわち、ＪＩＳ−Ａ硬度が８４°以上である帯電ブレードにおいて、エッジ先端Ｓでの振動による初期帯電ムラを抑制する効果が高いことが示されている。

なお、「初期帯電ムラ」とは、装置の稼動初期の帯電ムラを意味する（本明細書において同様である）。また、図５（Ａ）における「振幅」とは、感光体ドラム３２の回転に伴って、感光体ドラム３２の径方向に沿って振動するエッジ先端Ｓの変位量（ｍｍ）である。また、図５（Ｂ）のグラフにおける「帯電ムラ」とは、感光体ドラム３２の回転方向における帯電ムラであり、回転する感光体ドラム３２の表面電位を計測することにより、当該帯電ムラを測定している（本明細書において同様である）。

また、ここでの振動（振幅）は、感光体ドラム３２との接触部分（エッジ先端Ｓ）であって、放電に影響を及ぼすごく狭い範囲で生じる振動である。すなわち、クリーニングブレードにおけるスティックスリップのように、大きな範囲で生じる高周波の振動とは異なるものである。なお、スティックスリップとは、ブレードと感光体ドラムとの摩擦力によってブレードが感光体ドラムの回転方向下流側に引っ張られて変形した後、ブレードの弾性力によって元の形状に復帰する動作を繰り返す現象である。

以上のように、帯電ブレードの硬度が高いほど、感光体ドラム３２との接触部分（エッジ先端Ｓ）での振動、及び、その振動による帯電ムラが抑制されることが、図５（Ａ）（Ｂ）のグラフからわかる。

（帯電ブレードの硬度と、帯電ブレードのヘタリ量及びヘタリによる帯電ムラの初期からの悪化分と、の関係）
次に、帯電ブレードの硬度と、帯電ブレードのヘタリ量との関係、及び、当該帯電ブレードの硬度とヘタリによる帯電ムラの初期からの悪化分との関係を説明する。ここでの結果は、図４に示されるように、単層で構成された帯電ブレード８２を用いた場合の結果である。

なお、ヘタリとは、帯電ブレードの感光体ドラム３２に対する食い込み量Ｈが経時的に減少することを意味し、ヘタリ量とは、当該食い込み量Ｈが経時的に減少した量である（本明細書において同様である）。ここでの結果は、３００００枚の記録媒体Ｐに画像を形成した後のヘタリ量、ヘタリによる帯電ムラの初期からの悪化分を計測したものである。

図６（Ａ）のグラフに示されるように、帯電ブレードの硬度が高くなるほど、ヘタリ量が大きくなる。また、図６（Ｂ）のグラフに示されるように、帯電ブレードの硬度が高くなるほど、ヘタリによる帯電ムラの初期からの悪化分が増加する。なお、ヘタリによる帯電ムラの初期からの悪化分とは、３００００枚の記録媒体Ｐに画像を形成した後の帯電ムラから、図５（Ｂ）に示される初期帯電ムラを減算したときの値である。

また、経時的に帯電ムラが悪化するのは、帯電ブレードのヘタリにより帯電ブレードの感光体ドラム３２に対する圧接力が弱まることで、感光体ドラム３２上のトナーに含まれる外添剤等の異物が、帯電ブレードのエッジ先端Ｓと感光体ドラム３２との間ですり抜けて、帯電ブレードにおける感光体ドラム３２に対する放電がなされる部分（放電面）に付着するためと考えられる。従って、３００００枚の記録媒体Ｐに画像を形成した後の帯電ムラの悪化分とは、帯電ブレードのヘタリに起因して生じる、外添剤等の異物の帯電ブレードへの付着によって生じる帯電ムラの悪化分として表れる。

また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の各グラフにおいて、傾きが変化する変曲点は、ＪＩＳ−Ａ硬度、７４°となっている。すなわち、ＪＩＳ−Ａ硬度が７４°以下である帯電ブレードにおいて、ヘタリによる帯電ムラの悪化を抑制する効果が高いことが示されている。

以上のように、帯電ブレードの硬度が高いほど、帯電ブレードのヘタリ量が大きく、そのヘタリによる帯電ムラが大きいことが、図６（Ａ）（Ｂ）のグラフからわかる。

（評価）
実施例及び比較例１〜４に係る帯電ブレードにおいて、エッジ部７２Ａにおける感光体ドラム３２との接触部分（エッジ先端Ｓ）での振動による初期帯電ムラと、初期帯電ムラから３００００枚の記録媒体Ｐに画像を形成した後のヘタリによる帯電ムラの悪化分と、３００００枚の記録媒体Ｐに画像を形成した後の帯電ムラと、を評価した。

（帯電ブレードの構成）
比較例１、２では、図４に示されるように、単層で構成された帯電ブレードを用いた。この帯電ブレードには、イオン導電性物質を分散させたポリウレタンゴムを用いた。

比較例３、４及び実施例では、図３に示されるように、エッジ部７２Ａと被支持部７２Ｂとで構成された２層構造の帯電ブレードを用いた。エッジ部７２Ａには、イオン導電性物質を分散させたポリウレタンゴムを用い、被支持部７２Ｂには、導電性付与のための物質が分散されていないポリウレタンゴムを用いた。

比較例１〜４及び実施例では、厚みＴが１．５〜３ｍｍ、自由長ＦＬが７〜９ｍｍ、食い込み量Ｈが０．５〜２．０ｍｍ、帯電ブレードと感光体ドラム表面との角度θが１０〜２５°の範囲に入る帯電ブレードを用いている。

比較例１〜４及び実施例における帯電ブレードのＪＩＳ−Ａ硬度を以下のように設定した。
［比較例１］９０°
［比較例２］５９°
［比較例３］エッジ部７２Ａ：５９°被支持部７２Ｂ：９０°
［比較例４］エッジ部７２Ａ：６３°被支持部７２Ｂ：８１°
［実施例］エッジ部７２Ａ：９０°被支持部７２Ｂ：５９°

（評価結果）
この結果、比較例１では、初期帯電ムラが小さく、実用可能な帯電ムラの範囲に納まったもの、３００００枚の記録媒体Ｐに画像を形成した後の帯電ムラが大きく、実用可能な帯電ムラの範囲を超えてしまった。

また、比較例２〜４では、初期帯電ムラ及び、３００００枚の記録媒体Ｐに画像を形成した後の帯電ムラにおいて、実用可能な帯電ムラの範囲を超えてしまった。

これに対して、実施例では、初期帯電ムラ及び、３００００枚の記録媒体Ｐに画像を形成した後の帯電ムラにおいて、実用可能な帯電ムラの範囲に納まった。

なお、図７に示されるように評価結果では、実用可能な帯電ムラの範囲に納まっている場合を「○」とし、実用可能な帯電ムラの範囲を超えている場合を「×」として、示している。

このように、エッジ部７２Ａが被支持部７２Ｂよりも高硬度とされている帯電ブレード７２を用いることで、帯電ブレード７２の振動による初期帯電ムラと、当該帯電ブレード７２における経時的に生じるヘタリによる帯電ムラと、が抑制されることがわかる。

（第１変形例に係る帯電ブレード１７２）
次に、第１変形例に係る帯電ブレード１７２について説明する。図８は、第１変形例に係る帯電ブレード１７２の構成を示す側断面図である。ここでは、前述の帯電ブレード７２と異なる部分を説明する。また、同一機能を有する部分については、同一符号を付して、説明を適宜省略する。

第１変形例に係る帯電ブレード１７２では、図８に示されるように、被支持部７２Ｂとして、導電性を有する材料が用いられている。具体的には、被支持部７２Ｂは、エッジ部７２Ａと同様に、導電性を有するゴム材料で構成されている。さらに具体的には、カーボンやイオン導電性物質などの導電性付与のための物質を分散させたゴム材料によって構成されている。ゴム材料としては、例えば、ポリウレタンゴムが用いられる。なお、ここでの導電性とは、体積抵抗率で１０^１０Ωｃｍ以下の範囲を意味する。

本実施形態では、エッジ部７２Ａとして、イオン導電性物質を分散させたポリウレタンゴムが用いられている。被支持部７２Ｂとして、カーボンブラックを分散させたポリウレタンゴムが用いられている。

また、導電ペースト７６は、支持部材７４における背面側（感光体ドラム３２とは反対面側（図８における上面側））から、支持部材７４の端面（図８における左側端面）を通って、帯電ブレード７２（被支持部７２Ｂ）における背面側（感光体ドラム３２とは反対面側（図８における上面側））に達している。

なお、導電ペースト７６を有さない構成であってもよい。導電ペースト７６を有することで、支持部材７４と帯電ブレード７２とを接着する接着層（図示省略）として、絶縁材料を用いることが可能となる。なお、当該接着層として、導電性材料を用いてもよい。

なお、エッジ部７２Ａの体積抵抗率は、放電させる観点より、１０^４〜１０^８Ωｃｍが望ましい。また、被支持部７２Ｂはエッジ部７２Ａに給電する役割を果たすため、１０^３〜１０^６Ωｃｍが望ましい。

（第２変形例に係る帯電ブレード２７２）
次に、第２変形例に係る帯電ブレード２７２について説明する。図９は、第２変形例に係る帯電ブレード２７２の構成を示す側断面図である。ここでは、前述の帯電ブレード７２と異なる部分を説明する。また、同一機能を有する部分については、同一符号を付して、説明を適宜省略する。

第２変形例に係る帯電ブレード２７２では、図９に示されるように、被支持部７２Ｂにおける感光体ドラム３２に対向する対向面（支持部材７４で支持される被支持面（接合面）とは反対側の面）７２Ｃの全面に対して、エッジ部７２Ａが一体に設けられている。被支持部７２Ｂ及びエッジ部７２Ａは、側面視（側断面視）にて、矩形状をなしている。

また、エッジ部７２Ａの厚みＴ１は、例えば、帯電ブレード７２の厚みＴの半分以下であれば良い。厚みＴ１が、帯電ブレード７２の厚みＴの半分をこえると、被支持部７２Ｂの範囲を大きくなり、帯電ブレード７２全体の硬度を低く保つことができなくなり、ヘタリによる帯電ムラを抑制する効果が低くなるためである。

また、導電ペースト７６は、支持部材７４における感光体ドラム３２に対向する対向面（背面側とは反対面側（図９における下面側））から、帯電ブレード７２（被支持部７２Ｂ）における感光体ドラム３２の回転方向下流側（図９における右側）の端面を通って、エッジ部７２Ａに達している。

なお、エッジ部７２Ａの体積抵抗率は、放電させる観点より、１０^４〜１０^８Ωｃｍが望ましい。また、被支持部７２Ｂは、エッジ部７２Ａに給電する役割を果たさないので絶縁性を有していてもよい。

（第３変形例に係る帯電ブレード３７２）
次に、第３変形例に係る帯電ブレード３７２について説明する。図１０は、第３変形例に係る帯電ブレード３７２の構成を示す側断面図である。ここでは、前述の第１変形例に係る帯電ブレード１７２と異なる部分を説明する。また、同一機能を有する部分については、同一符号を付して、説明を適宜省略する。

第３変形例に係る帯電ブレード３７２では、図１０に示されるように、エッジ部７２Ａは、側面視（側断面視）にて、帯電ブレード７２の厚み方向の長さＬ１が例えば０．５ｍｍとされ、長さＬ２が例えば０．２５ｍｍとされた三角形状をしている。すなわち、第１変形例に係る帯電ブレード１７２（帯電ブレード７２）に比べて、長さＬ２が短くされている。

そして、第３変形例では、エッジ部７２Ａが絶縁性を有すると共に、被支持部７２Ｂが導電性を有しており、被支持部７２Ｂにおいて感光体ドラム３２に対する放電がなされるようになっている。

第３変形例では、被支持部７２Ｂと感光体ドラム３２との間隔が、放電が可能な間隔（８μｍ〜２００μｍ程度の間隔）となるように、食い込み量Ｈ、角度θ、長さＬ２等が決定されており、被支持部７２Ｂにおける感光体ドラム３２の回転方向上流端（図１０における左端）と感光体ドラム３２との間隔Ｋ（感光体ドラム３２の径方向における間隔）は、例えば、５０μｍとされている。従って、被支持部７２Ｂにおける感光体ドラム３２の回転方向上流端から、被支持部７２Ｂと感光体ドラム３２との間隔が２００μｍとなる部分までの間で感光体ドラム３２に対する放電がなされるようになっている。

被支持部７２Ｂは、具体的には、導電性を有するゴム材料で構成されている。さらに具体的には、カーボンやイオン導電性物質などの導電性付与のための物質を分散させたゴム材料によって構成されている。ゴム材料としては、例えば、ポリウレタンゴムが用いられる。なお、ここでの導電性とは、体積抵抗率で１０^１０Ωｃｍ以下の範囲を意味する。
被支持部７２Ｂの体積抵抗率は、放電させる観点より、１０^４〜１０^８Ωｃｍが望ましい。

エッジ部７２Ａは、具体的には、絶縁性を有するゴム材料で構成されている。さらに具体的には、前述の導電性付与のための物質が分散されていないゴム材料が用いられる。ゴム材料としては、例えば、ポリウレタンゴムが用いられる。ここでの絶縁性とは、体積抵抗率で１０^１１Ωｃｍ以上の範囲を意味する。

ここで、第３変形例を含む本実施形態では、感光体ドラム３２の表面層によって、感光体ドラム３２とエッジ先端Ｓ（エッジ部７２Ａ）との絶縁は保たれて、エッジ先端Ｓと感光体ドラム３２との間でのリーク（絶縁破壊）が生じないようになっている。しかしながら、回転する感光体ドラム３２に接触するエッジ先端Ｓが振動することにより、感光体ドラム３２の表面層が損傷するおそれがあるが、この場合でも、第３変形例では、エッジ部７２Ａは絶縁性を有するので、エッジ部７２Ａと感光体ドラム３２との間でのリーク（絶縁破壊）が抑制される。また、本実施形態の構成では、エッジ部７２Ａが高硬度とされることで、振動が抑制されるので、感光体ドラム３２の表面層の損傷も抑制される。

また、エッジ部７２Ａは絶縁性を有するので、エッジ先端Ｓに対する回転方向上流側（図１０における左側）においても、感光体ドラム３２との間で生じる放電が抑制される。すなわち、エッジ先端Ｓに対する感光体ドラム３２の回転方向下流側のみにおいて、良好に放電が行われる。

（他の変形例）
画像記録装置１００は、感光体ドラム３２に残留するトナーを除去する除去装置２９を備えていたが、帯電ブレード７２を感光体ドラム３２に残留するトナーを除去する除去装置として用いても良い。この場合では、除去装置２９を有せず、帯電ブレード７２が、帯電装置と除去装置とを兼ねる構成とされる。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成しても良い。

１０ 画像形成装置
３２ 感光体ドラム（被帯電体の一例、感光体の一例）
３６ 露光装置
３８ 現像装置
６０ 画像形成ユニット（着脱体の一例）
７０ 帯電装置
７２Ａ エッジ部（接触部の一例）
７２ 帯電ブレード（帯電部材の一例）
７２Ｂ 被支持部
７４ 支持部材

Claims (6)

1. 板状に形成され、その厚み方向一方側の対向面で被帯電体と対向する帯電部材であって、前記対向面と第１端面とで構成された角部分で前記被帯電体に接触し前記角部分を含む前記対向面の全面に形成された接触部と、前記接触部と一体的に構成され前記接触部よりも低硬度とされた被支持部と、を有する前記帯電部材と、
   前記被支持部が前記厚み方向の他方側で固定され、前記帯電部材を支持する支持部材と、
   前記支持部材から前記第１端面とは反対側の第２端面を通って前記対向面に達するように設けられ、前記支持部材と前記接触部とを電気的に導通させる導通部材と、
   を備え、
   前記帯電部材は、自由長が形成されるように前記第１端面側が前記支持部材から突出され、
   前記導通部材は、前記帯電部材における前記支持部材から突出した部分よりも前記第２端面側の前記対向面に配置されている
   帯電装置。
2. 前記接触部は、前記被支持部よりも体積抵抗率が高く、
   前記被帯電体に対して前記被支持部で放電する請求項１に記載の帯電装置。
3. 前記接触部のＪＩＳ−Ａ硬度が、８４°以上である請求項１又は２に記載の帯電装置。
4. 前記被支持部のＪＩＳ−Ａ硬度が、７４°以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電装置。
5. 被帯電体としての感光体と、
   前記感光体を帯電させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電装置と、
   前記帯電装置によって帯電された前記感光体を露光して潜像を形成する露光装置と、
   前記露光装置によって形成された潜像を現像する現像装置と、
   を、画像形成装置本体に対し一体的に着脱可能に構成した着脱体。
6. 被帯電体としての感光体と、
   前記感光体を帯電させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電装置と、
   前記帯電装置によって帯電された前記感光体を露光して潜像を形成する露光装置と、
   前記露光装置によって形成された潜像を現像する現像装置と、
   を備える画像形成装置。

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