JPH0643733A

JPH0643733A - 接触帯電装置

Info

Publication number: JPH0643733A
Application number: JP4199371A
Authority: JP
Inventors: Erika Asano; えりか浅野; Hiroki Kisu; 浩樹木須; Kazue Sakurai; 和重櫻井; Michihito Yamazaki; 道仁山崎; Yasushi Shimizu; 康史清水; Hiroaki Ogata; 寛明緒方
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】帯電音の発生を抑えるとともに、被帯電体を
均一に帯電させることができる接触帯電装置を提供する
こと。【構成】接触帯電装置において、帯電ローラ（帯電部
材）２を中空に構成するとともに、これの感光ドラム
（被帯電体）１との当接部に少なくとも高抵抗層２−４
を形成し、該高抵抗層２−４の体積抵抗率を内層である
当接部材（低抵抗層）２−１のそれよりも大きく設定す
る（第１発明）。帯電ローラ２が中空に構成されるた
め、該帯電ローラ２が軽く柔軟になり、帯電音を小さく
抑えることができる。又、感光ドラム１にピンホールが
生じても、最外層の高抵抗層２−４の抵抗が高いため、
帯電ローラ２とピンホール間で電流のリークが発生せ
ず、異常放電による帯電不良が防がれて感光ドラム１は
常に均一に帯電される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電圧を印加した帯電部
材を被帯電体に当接させて被帯電体面を所定の電位に帯
電処理する接触帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複写機やレーザビームプリンタ
等の電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置にお
いて、感光体、誘電体等の被帯電体の像担持体面を帯電
処理する手段としては、従来よりコロナ放電装置が広く
利用されている。このコロナ放電装置は被帯電体の像担
持体面を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有
効である。

【０００３】しかし、上記コロナ放電装置は、高圧電源
を必要とし、コロナ放電により好ましくないオゾンを比
較的多く発生する等の問題点を有している。

【０００４】斯かるコロナ放電装置に対して、電圧を印
加した帯電部材を被帯電体に接触させて被帯電体面を帯
電処理する接触帯電装置が提案されており、これによれ
ば、電源の低圧化が図られ、オゾンの発生を極々微量に
抑えることができる。従って、該接触帯電装置は、例え
ば画像形成装置における感光体、誘電体等の被帯電体の
像担持体面を帯電処理する手段として注目され、その実
用化のための研究が進められている（特開昭５７−１７
８２６７号、同５６−１０４３５１号、同５８−４０５
６６号、同５８−１３９１５６号、同５８−１５０９７
５号公報等参照）。

【０００５】本出願人も、均一な帯電処理等を目的とし
て、帯電部材に対して、直流電圧と、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（時
間と共に電圧値が周期的に変化する電圧）を印加するこ
とを基本とする接触帯電方法及び装置に関する数多くの
提案を行なっている（特開昭６３−１４９６６８号、同
６３−１４９６６９号公報等参照）。

【０００６】ところで、帯電部材としては、一般にロー
ラ型若しくはブレード型の構成のものが用いられてい
る。

【０００７】図８９は像担持体の帯電処理手段としてロ
ーラ型の接触帯電部材を使用した画像形成装置の一例の
概略構成を示している。

【０００８】図示の画像形成装置は、転写方式を採る複
写機、レーザビームプリンタ等の電子写真装置であっ
て、図中、１は被帯電体としての回転ドラム型の電子写
真感光体（以下、感光ドラムと称す）であり、これは図
示矢印方向（時計方向）に所定の周速度（プロセススピ
ード）をもって回転駆動される。

【０００９】又、２は接触帯電部材としての帯電ローラ
であり、これは鉄、ステンレススチール（ＳＵＳ）等か
ら成る導電性芯金２−３と、その外周をローラ状に被覆
する、カーボンを含んだＥＰＤＭ等の導電性ゴム層２−
１とで構成されている。そして、この帯電ローラ２は、
その両端側が不図示のバネ等の加圧手段により加圧され
て感光ドラム１面に対して所定の押圧力をもって当接さ
れ、感光ドラム１に従動回転する。

【００１０】更に、９は帯電ローラ２に対して電圧を印
加する外部電源であり、この電源９により帯電ローラ２
に対して予め設定された重畳電圧（直流電圧と、感光体
の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧の振動電圧と
の重畳電圧）が接点バネ８と芯金２−３を介して印加さ
れると、回転駆動されている感光ドラム１の外周面が所
定の電位に帯電処理される。

【００１１】次に、感光ドラム１の帯電処理面に対して
不図示の露光手段により原稿画像の結像露光又は印字情
報に対応して変調されたレーザ光による走査露光等の画
像露光３がなされて所期の画像情報に対応した静電潜像
が感光ドラム１面に順次形成されていく。

【００１２】その後、感光ドラム１面に対して現像装置
の現像スリーブ４からトナーが供給されることによっ
て、感光ドラム１面の静電潜像が順次トナー像として現
像されていく。

【００１３】図８９において、５は現像スリーブ４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に圧
接された転写ローラであり、感光ドラム１と転写ローラ
５との圧接部（転写部）に対して感光ドラム１面のトナ
ー像の先端部が圧接部へ到着したとき、不図示の給紙部
から転写材７が、その先端部も圧接部へ丁度到達するタ
イミングをもって感光ドラム１の回転と周期して供給さ
れる。そして、転写ローラ５には電源から転写バイアス
が印加されており、転写材７が上記圧接部を通過してい
く過程で感光ドラム１面のトナー像が転写材７側へ順次
転写されていく。

【００１４】尚、トナー像転写後の感光ドラム１面はク
リーニングブレード６で転写残りトナー等の残留物の除
去を受けて清掃され、以後繰り返して像形成に供され
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では以下のような問題点があった。

【００１６】即ち、一般的に帯電ローラを用いた接触帯
電装置では、耐久や帯電ローラを長期に亘って被帯電体
へ当接させた状態で保存した場合に、導電ローラの導電
性ゴム層からゴムの可塑剤が染み出てこれが被帯電体の
表面に付着したり、融着したりして画像流れの原因とな
っていた。

【００１７】又、プロセススピードの速い機種では、帯
電ローラに印加する一次電源周波数も上げなければなら
ないが、周波数が３００Ｈｚを超えると感光ドラムと帯
電ローラが振動して発生する帯電音が大きくなる。

【００１８】ここで、帯電音の発生理由を図９０
（ａ），（ｂ），（ｃ）に基づいて説明すると、帯電部
材２には交流電圧が印加されているため、或る瞬間には
図９０（ａ）に太い実線で示すように、感光層１−１を
挟んで、カーボン分散のＥＰＤＭ等のゴム材から成る帯
電部材２−１側にプラス、感光ドラム１の基層１−２側
にマイナスの電荷がそれぞれ誘起される。これらの電荷
は互いに引き合うので、帯電部材２−１表面は感光ドラ
ム１に引き付けられ、図９０（ａ）の太い実線の位置か
ら細い実線の位置に移動する。

【００１９】次いで、交流電界が逆転を始めると、帯電
部材２−１のプラス電荷、ドラム基層１−２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。そして、交流電界が丁度プラスからマ
イナスに変わるときには、帯電部材２−１上のプラス電
荷とドラム基層１−２上のマイナス電荷は消滅する。そ
の結果、帯電部材２−１の表面は図９０（ｂ）の細い実
線で示す位置に戻ることになる。

【００２０】更に、交流電界がマイナスのピークを迎え
るときには、図９０（ｃ）に示すように、帯電部材２−
１側にはマイナス、ドラム基層１−２側にはプラスの電
荷電界が誘起される。従って、帯電部材２−１は再び太
い実線の位置から細い実線の位置まで移動することにな
る。

【００２１】以上の現象が繰り返し行なわれるため、帯
電部材２に交流電圧を印加するとこれが振動を始め、そ
の結果、帯電音が発生するものと考えられる。更に、交
流電圧の周波数をｆ、帯電部材２−１の振動周波数をＦ
とすると、上記説明で明らかなように、交流電圧の１周
期の間に帯電部材２−１は２回振動することになるの
で、両者の間には次の関係がある。

【００２２】

【数１】２ｆ（Ｈｚ）＝Ｆ（ｃ／ｓ）・・・（１）一方、印加交流成分のピーク間電圧Ｖ_PPを帯電開始電圧
の２倍よりも小さくすれば、帯電音を可成り小さく抑え
ることができる。

【００２３】しかしながら、上記の場合、感光ドラムを
均一に帯電させることができず、斑点状の帯電ムラが発
生する。これは、帯電部材と感光ドラムとの接触面には
微視的には凹凸があり、理想的な接着面が得られないた
めである。

【００２４】従って、ピーク間電圧Ｖ_PPを下げれば、交
流電圧を印加することで均一な帯電を行なう効果（均し
効果）がなくなってしまう。そして、斑点状の帯電ムラ
が生じた感光ドラム表面に通常の電子写真画像形成プロ
セスを適用しても、出力画像は斑点状の帯電ムラに対応
する斑点状の黒点画像となり、高品位な画像を得ること
ができない。

【００２５】帯電音の問題を解決するために、感光ドラ
ムの内部に、ゴム等から成る防振部材を入れる提案もな
されているが、感光ドラムの変形、高重量化、製造コス
トアップ等のために未だ実用化されていないのが実情で
ある。

【００２６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、帯電音の発生を抑えるととも
に、被帯電体を均一に帯電させることができる接触帯電
装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
第１本発明は、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当
接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装置におい
て、前記帯電部材を中空に構成するとともに、これの被
帯電体との当接部に少なくとも一層から成る抵抗層設
け、該抵抗層の最外層の体積抵抗率を内層のそれよりも
大きく設定したことを特徴とする。

【００２８】第２発明は、電圧を印加した帯電部材を被
帯電体に当接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装
置において、前記帯電部材の表層材料を植物繊維、ビス
コスレーヨン、セルロースアセテート、合成繊維、合成
高分子材料の何れかとしたことを特徴とする。

【００２９】第３発明は、電圧を印加した帯電部材を被
帯電体に当接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装
置において、前記帯電部材を、芯金にゴム状の基層物質
を螺旋状に巻き付け、その上に表層を覆せ、芯金と表層
の間に中空部を形成して構成したことを特徴とする。

【００３０】第４発明は、電圧を印加した帯電部材を被
帯電体に当接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装
置において、前記帯電部材を中空に構成するとともに、
該帯電部材に、交流成分と直流成分とを重畳した電圧を
印加し、前記交流成分を所定の電流値に定電流制御する
ことを特徴とする。

【００３１】第５発明は、軸部、帯電層及び該帯電層を
軸部に対して支持する支持部とで中空状に構成される帯
電部材を被帯電体に当接させて被帯電面の帯電を行なう
接触帯電装置において、前記支持部を壁状に構成すると
ともに、前記軸部と交差せしめることを特徴とする。

【００３２】第６発明は、軸部、帯電層及び該帯電層を
軸部に対して支持する支持部とで中空状に構成される帯
電部材を被帯電体に当接させて被帯電面の帯電を行なう
接触帯電装置において、前記帯電部材の中空部の内圧を
１気圧以上に保つとともに、前記帯電層の厚さを前記支
持部の厚さよりも厚くしたことを特徴とする。

【００３３】第７発明は、電圧を印加した帯電部材を被
帯電体に当接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装
置において、前記帯電部材を、表層に誘電体層を有する
中空状とするとともに、該帯電部材の交流電圧に対する
リアクタンスが同帯電部材の抵抗よりも小さくなるよう
にしたことを特徴とする。

【００３４】第８発明は、電圧を印加した帯電部材を被
帯電体に当接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装
置において、前記帯電部材を、導電層と、樹脂製の誘電
体層である表層を有する中空状に構成したことを特徴と
する。

【００３５】第９発明は、帯電部材を被帯電体に当接さ
せて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装置において、前
記帯電部材を、熱収縮性を有するチューブ状の当接部材
の両端に導電性フランジを嵌め込むことによってローラ
状に構成したことを特徴とする。

【００３６】第１０発明は、帯電部材を被帯電体に当接
させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装置において、
前記帯電部材を押し当て部材を用いて前記被帯電体に押
し当てることを特徴とする。

【００３７】

【作用】第１発明によれば、従来の帯電ローラや帯電ブ
レードと同様に被帯電体を帯電させることができる他、
帯電部材が中空に構成されるため、該帯電部材が柔軟に
なってこれの当接圧が低くなり、従来のようなゴム帯電
層からの可塑剤の染み出しによる画像流れ等の画像不良
や帯電音の発生が防がれる。

【００３８】又、たとえ被帯電体にピンホールが生じて
も、帯電部材の最外層の体積抵抗率は内層のそれよりも
大きく設定されているため、帯電部材とピンホールの間
で電流がリークすることがなく、帯電不良の発生が防が
れる。

【００３９】第２発明によれば、帯電部材が軽量化及び
柔軟化されるため、帯電音を小さく抑えることができ
る。

【００４０】第３発明によれば、帯電部材に中空部が形
成されるため、帯電部材が軽量化及び柔軟化され、帯電
音を小さく抑えることができる。又、帯電部材の製造方
法が簡便化する。

【００４１】第４発明によれば、帯電部材が軽量化及び
柔軟化されるため、帯電音を小さく抑えることができる
他、帯電部材に印加される電圧の交流成分と直流成分の
うち交流成分が所定の電流値に定電流制御されるため、
環境の変動で帯電部材の抵抗及び容量が変動しても、被
帯電体に対する電流リークを防止することができ、均一
で安定した帯電を行なうことができる。

【００４２】第５発明によれば、帯電部材が中空状に構
成されるため、該帯電部材が軽量化及び柔軟化され、帯
電音を小さく抑えることができる他、帯電部材の軸方向
中央部においても該帯電部材の被帯電体への押圧力が減
少しないため、帯電不良も発生しない。

【００４３】第６発明によれば、帯電部材が中空状に構
成されるため、該帯電部材が軽量化及び柔軟化され、帯
電音を小さく抑えることができる他、帯電部材の中空部
の内圧が１気圧以上に保たれるため、外気圧が変化して
も帯電不良は発生しない。又、支持部材の厚さが帯電層
の厚さよりも薄いため、帯電ローラが高地に設置されて
外気圧が帯電部材の中空部の内圧よりも小さくなって
も、支持部材が膨らむだけであり、帯電層は被帯電体に
常に均一に接触し、この結果、帯電不良の発生が防がれ
る。

【００４４】第７及び第８発明によれば、帯電部材が中
空状に構成されるため、該帯電部材が軽量化及び柔軟化
され、帯電音を小さく抑えることができるとともに、帯
電部材中央部での浮きに起因する部分的帯電不良の発生
も防がれる。又、被帯電体にピンホールが生じても、そ
の部分における帯電部材とのリークによる給電部の電圧
降下が防がれるため、帯電部材と被帯電体との接触領域
全体に亘る良好な帯電を確保することができる。しか
も、供給電圧をアップすることなく現状のままで被帯電
体に十分電圧がかかるため、交流電圧不足による帯電不
良、帯電ムラ等の発生を防ぐことができる。

【００４５】第９発明によれば、帯電部材が中空状に構
成されるため、該帯電部材が軽量化及び柔軟化され、帯
電音を小さく抑えることができる他、当接部材が熱収縮
性を有するチューブで構成されるため、該当接部材に熱
を加えるだけでフランジが固定されて中空状の帯電部材
が得られるため、該帯電部材の製造方法が簡単で、製造
コストを下げることができる。

【００４６】第１０発明によれば、帯電部材が押し当て
部材によって被帯電体に押し当てられるため、該帯電部
材の浮きによる帯電不良が効果的に防がれる。

【００４７】

【実施例】

［第１発明］以下に第１発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００４８】＜第１実施例＞図１は本発明の第１実施例
に係る接触帯電装置の構成図、図２は帯電ローラの断面
図である。

【００４９】図中、１は被帯電体としての感光ドラムで
あり、これは所定の周速度（プロセススピード）で回転
駆動され、該感光ドラム１には接触帯電部材としての帯
電ローラ２が当接されている。そして、帯電ローラ２
は、その両端側が不図示のバネ等の加圧手段により加圧
されて感光ドラム１面に対して所定の押圧力をもって当
接され、感光ドラム１に従動回転する。

【００５０】上記帯電ローラ２は中空状に構成されてお
り、図中、２−３は鉄、ステンレススチール（ＳＵＳ）
等から成る導電性芯金２−３であって、その外側には該
導電性芯金２−３と離間してローラ状の当接部材２−１
が設けられており、該当接部材２−１の外側には高抵抗
層２−４が形成されている。ここで、感光ドラム１に当
接する最外層である高抵抗層２−４の体積抵抗率は、内
層である当接部材２−１の体積抵抗率よりも大きく設定
されている。

【００５１】上記当接部材２−１はＥＰＤＭやウレタン
にカーボン、酸化錫等の導電性粉体を分散させて柔軟に
構成され、前記高抵抗層２−４はヒドリンゴムや紙等で
構成され、両者はその両端部をフランジ２−５を介して
導電性芯金２−３に支持されている。尚、フランジ２−
５は金属や導電性樹脂で構成され、これは芯金２−３か
らのバイアスを当接部材（低抵抗層）２−１に導通させ
る。

【００５２】而して、帯電ローラ２内には、導電性芯金
２−３、当接部材２−１及びフランジ２−５によって区
画される中空部（密閉空間）２−２が形成され、該中空
部２−２には空気、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性
ガスが封入されている。

【００５３】又、図において、９は上記帯電ローラ２に
対して電圧を印加する外部電源であり、この電源９によ
り帯電ローラ２に対して予め設定された交流バイアス
（２．０ＫＶ_PP；６００Ｈｚ）が接点バネ８と芯金２−
３を介して印加されると、回転駆動されている感光ドラ
ム１の外周面が所定の電位に帯電される。

【００５４】以上のように、本実施例では帯電ローラ２
が中空に構成されるため、該帯電ローラ２は非常に軽量
で柔軟となり、従って、帯電ローラ２の感光ドラム１へ
の当接圧が低くなり、従来のようなゴム帯電層からの可
塑剤の染み出しによる画像流れ等の画像不良や帯電音の
発生が防がれる。

【００５５】又、たとえ感光ドラム１にピンホールが生
じても、前述のように帯電ローラ２の最外層である高抵
抗層２−４の体積抵抗率は内層である当接部材２−１の
それよりも大きく設定されているため、帯電ローラ２と
ピンホールの間で電流がリークすることがなく、異常放
電とこれに伴う帯電不良の発生が防がれる。

【００５６】更に詳細に説明すると、一般に接触帯電部
材の外層の抵抗が低い場合は、被帯電体としての感光ド
ラムに何らかの原因（打痕や異物混入等）でピンホール
が生じると、このピンホール部が帯電部材と感光ドラム
の接点である帯電領域に移動したとき、帯電部材とピン
ホールの間で電流のリークが生じて給電部の電圧が著し
く低下する。そのため、リーク発生時には、帯電部材と
感光ドラムとの接点の長手方向全体に帯電不良が発生
し、反転現像では黒スジ、正規現像では白スジが画像上
に感光ドラムの回転周期で現れる。

【００５７】然るに、本実施例では、帯電ローラ２の最
外層である高抵抗層２−４を高抵抗としたため、該高抵
抗層２−４を伝わってピンホール等の表面欠陥部へ流れ
込む電流が小さくなり、給電部にピンホールが移動して
きたときにも電圧の著しい降下を防止することができ
る。

【００５８】＜第２実施例＞次に、本発明の第２実施例
を図３及び図４に基づいて説明する。尚、図３は第１発
明の第２実施例に係る接触帯電装置の構成図、図４は帯
電ローラの断面図であり、これらの図においては、図１
及び図２に示したと同一要素には同一符号を付してい
る。

【００５９】本実施例では、帯電部材２の中空部２−２
を芯金２−３に垂直な隔壁で分割している。斯かる構成
によれば、帯電ローラ２の軸方向中央部でも感光ドラム
１に対する押圧力が減少することがない。その結果、帯
電ローラ２の軸方向中央部でもニップが小さくなるよう
なことはなく、従って、帯電不良が発生しない。

【００６０】又、前記第１実施例と同様に、ヒドリンゴ
ムや紙等で構成された高抵抗層２−４の体積抵抗率は内
層である当接部材２−１のそれよりも大きく設定されて
いるため、感光ドラム１上にピンホールが存在した場合
でも、異常放電及びこれに伴う帯電不良の発生が防がれ
る。

【００６１】更に、本実施例でも、帯電ローラ２を中空
にすることで軽量化が図れ、帯電音を小さく抑えること
ができる。

【００６２】＜第３実施例＞次に、第１発明の第３実施
例を図５に基づいて説明する。尚、図５は第３実施例に
係る接触帯電装置の構成図である。

【００６３】本実施例では、接触帯電部材として帯電ブ
レード１１が用いられており、該帯電ブレード１１は、
ＥＰＤＭ、ウレタン等にカーボン、酸化錫等の導電粉体
を分散させた当接部材１１−１の一部（感光ドラム１に
当接する側）に高抵抗層１１−３を形成して構成され、
当接部材１１−１には中空部１１−２が形成されてい
る。尚、図５において、１０は帯電ブレード１１にバイ
アスを印加するための電極、９は電源である。

【００６４】而して、本実施例によれば、前記第１、第
２実施例と同様の効果が得られる他、帯電ブレード１１
の感光ドラム１への押圧力を該帯電ブレード１１の腰を
利用して制御できるというメリットが得られる。

【００６５】又、本実施例でも、帯電ブレード１１の少
なくとも感光ドラム１との当接部分に高抵抗層１１−３
を形成したため、感光ドラム１上にピンホールがあった
場合でも、電流のリークによる給電部の電圧効果を防ぐ
ことができ、帯電ブレード１１が感光ドラム１と接触し
ている領域全体に亘って帯電不良を防ぐことができる。

【００６６】＜第４実施例＞以下に、第１発明の第４実
施例を図６及び図７に基づいて説明する。尚、図６は第
４実施例に係る接触帯電装置の構成図、図７は帯電ロー
ラの断面図であり、これらの図においても、図１及び図
２に示したと同一要素には同一符号を付している。

【００６７】本実施例においては、芯金２−３が放射状
に延びる４本の支持部材２−６によって当接部材２−１
と高抵抗層２−４を支持している。尚、支持部材２−６
はＥＰＤＭ、ウレタンに多量のカーボンを分散させて構
成され、これは当接部材２−１と芯金２−３を電気的に
導通させる。

【００６８】帯電ローラ２を上記のように構成すると、
該帯電ローラ２と感光ドラム１の間のニップを保証する
ために、芯金２−３に加える押圧力を強くしても、帯電
ローラ２端部での自由度が大きいため、該帯電ローラ２
の端部変形が少なく、軸方向全長に亘って均一なニップ
が得られるという効果がある。

【００６９】又、本実施例においても、帯電ローラ２の
最外層に抵抗の大きな高抵抗層２−４が形成されている
ため、感光ドラム１上にピンホール（打痕等の傷）があ
っても、過大な電流が帯電ローラ２の高抵抗層２−４を
伝わって流れ込むことがなく、給電部における電圧降下
が防がれ、長手方向全域に亘って帯電不良が発生するこ
とはない。

【００７０】更に、本実施例に係る帯電ローラ２は中空
であるため、感光ドラム１への当接圧が小さくなり、帯
電音を小さく抑えることができるとともに、該帯電ロー
ラ２からの可塑剤の染み出し及びこれに伴う画像流れ等
の画像不良や可塑剤の感光ドラム１への融着等の問題も
解消される。

【００７１】＜第５実施例＞次に、第１発明の第５実施
例を図８に基づいて説明する。尚、図８はプロセスカー
トリッジの断面図である。

【００７２】本実施例では、第１発明をプロセスカート
リッジに応用した例を示す。

【００７３】図８において、１は感光ドラム、２は本発
明に係る帯電ローラ、３はレーザ光、４は現像スリーブ
を示し、感光ドラム１と現像スリーブ４はそれぞれ図示
矢印方向に回転している。

【００７４】又、６は感光ドラム１上の転写残りトナー
を清掃するためのクリーニングブレード、１２は感光ド
ラム１を保護するためのドラムシャッターである。更
に、１３は現像剤であるトナー、１４はトナー１３を現
像スリーブ４の方向へ送るための撹拌棒、４−１は現像
スリーブ４上のトナー１３を均一な厚みにコートするた
めの現像ブレード、１５はクリーニングブレード６で回
収されたトナー１３を溜めるクリーナのトナー溜であ
る。

【００７５】上記構成を有するプロセスカートリッジに
おいては、帯電音の殆んど認められない帯電ローラ２で
帯電された感光ドラム１は、変調されたレーザ光３で静
電潜像が書込まれる。

【００７６】次いで、上記感光ドラム１上の静電潜像は
現像スリーブ４によって供給されるトナー１３で現像さ
れるてトナー像となり、このトナー像は不図示の転写材
上に転写されて定着工程に進む。

【００７７】このように、本実施例によれば、帯電音の
発生しない、非常にコンパクトなプロセスカートリッジ
を得ることができる。［第２発明］以下に第２発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００７８】＜第１実施例＞図９は第１実施例に係る接
触帯電装置の構成図、図１０は帯電ローラの断面図であ
る。

【００７９】図示の帯電ローラ２において、２−３は外
部電源９から交流バイアス（２．０ＫＶ_PP；６００Ｈ
ｚ）を印加するための導電性樹脂、ステンレス等から成
る芯金である。又、２−１は導電性ペイントから成る当
接部材であり、これは上記芯金２−３を介して外部電源
９と導通している。そして、当接部材２−１の表層には
高抵抗層２−４が形成されており、該高抵抗層２−４は
本実施例では山陽国策（株）製の６４ｇ紙（植物繊維）
を筒状に加工して構成された。

【００８０】而して、帯電ローラ２は中空に構成され、
その高抵抗層２−４の素材が紙（植物繊維）であるた
め、非常に軽量で柔軟となり、その結果、帯電音が小さ
く抑えられた。これは、丁度重くて固い木の棒で太鼓を
叩くより、軽くて柔らかい発砲スチロールのような棒で
太鼓を叩く方が音が小さいことに似ている。

【００８１】更に、芯金２−３と当接部材２−１で囲ま
れた中空部２−２は密閉されているため、帯電ローラ２
の内部で発生した帯電音が外に漏れないという効果もあ
り、帯電音はより小さく抑えられた。

【００８２】次に、本発明者等は図９に示す系を無響室
にセットし、帯電音を測定した。測定はＩＳＯ−７７７
９の６項に従って行なった。その結果、従来の接触帯電
装置では５５ｄＢ近くあった騒音が３３ｄＢにまで小さ
くなった。

【００８３】尚、高抵抗層２−４の材質としては、上記
紙（植物繊維）の他に、ビスコースレーヨン、セルロー
スアセテート、合成繊維、合成高分子材料等でも検討し
たが、何れも同じように良好な結果を得ることができ
た。

【００８４】＜第２実施例＞次に、第２発明の第２実施
例を１１及び図１２に基づいて説明する。尚、図１１は
帯電ローラの構成図、図１２は同帯電ローラの断面図で
ある。

【００８５】本実施例では、帯電ローラ２の中空部２−
２を該帯電ローラ２の軸方向に垂直な隔壁２−５で分割
している。

【００８６】而して、上記構成を有する帯電ローラ２に
おいては、その軸方向中央部分でも感光ドラムに対する
押圧力が減少することがない。その結果、軸方向中央部
分でもニップが小さくなるようなことはなく、帯電不良
も発生しない。

【００８７】一方、蓮根のように、芯金に平行に中空部
分の隔壁を設けた場合は、帯電ローラの回転に連れて、
隔壁が感光ドラムと対向する度に帯電音が変化し、むし
ろ帯電音は大きくなってしまった。従って、芯金の軸方
向に対して直角に隔壁を設けることが帯電音防止に重要
であることがわかった。

【００８８】＜第３実施例＞次に、第２発明の第３実施
例を図１３及び図１４に基づいて説明する。尚、図１３
は第３実施例に係る接触帯電装置の構成図、図１４は帯
電ローラの断面図である。

【００８９】本実施例に係る帯電ローラ２において、２
−４は紙等で構成された高抵抗層であり、この抵抗層２
−４は感光ドラム１上のピンホール部に帯電ローラ２が
対抗したときに異常放電が発生するのを防ぐものであ
る。

【００９０】又、２ー１はカーボンを多量に含んだペイ
ント等から成る当接部材（低抵抗層）であり、これは高
抵抗層２−４の裏面に電源９からのバイアスを印加する
ものである。更に、２−６は金属や導電性樹脂等から成
る４本の支持部材であり、これらは金属や樹脂から成る
芯金２−３からのバイアスを当接部材２−１に導通させ
るためのものである。

【００９１】以上のように、帯電ローラ２を当接部材
（低抵抗層）２−１と高抵抗層２−４の二層構成にすれ
ば、帯電音を小さく抑えることができるばかりでなく、
感光ドラム１にピンホール等の欠陥があっても、異常放
電することなく帯電ができるというメリットがある。

【００９２】更に、上記構成によれば、帯電ローラ２と
感光ドラム１の間のニップを保証するために、芯金２−
３に加える押圧力を強くしても、帯電ローラ２端部での
自由度が大きいため、該帯電ローラ２の端部変形が少な
く、軸方向全長に亘って均一なニップ得られる。

【００９３】＜第４実施例＞次に、第２発明の第４実施
例を図１５に基づいて説明する。尚、図１５は第４実施
例に係る接触帯電装置の構成図である。

【００９４】本実施例では、帯電部材として帯電ブレー
ド１１を用いた例である。図１５において、１１−３は
紙（植物繊維）から成る高抵抗層、１１−１はカーボ
ン、酸化錫等を分散させた導電ペイントから成る当接部
材（低抵抗層）、１１−２は帯電ブレード１１内部に形
成された中空部である。又、１０はバイアスを印加する
ための電極、９は電源である。

【００９５】本実施例に係る帯電ブレード１１を用いれ
ば、帯電音を小さく抑えることができるとともに、帯電
ブレード１１の感光ドラム１への押圧力を該帯電ブレー
ド１１自身の腰を利用して制御することができるという
利点がある。

【００９６】尚、帯電ブレード１１に印加する交流電圧
の波形としては、正弦波に限られることなく、矩形波、
三角波、直流成分をカットして作る交番電界等を用いた
場合でも同様の効果が得られる。又、感光ドラム１の帯
電電極はマイナスに限定されることなく、プラスであっ
ても良いことは言うまでもない。

【００９７】＜第５実施例＞図１６に本発明をプロセス
カートリッジに応用した例を示す。

【００９８】図１６において、１は感光ドラム、２は本
発明に係る帯電ローラ、３はレーザ光、４は現像スリー
ブを示し、感光ドラム１と現像スリーブ４はそれぞれ図
示矢印方向に回転している。

【００９９】又、６は感光ドラム１上の転写残りトナー
を清掃するためのクリーニングブレード、１２は感光ド
ラム１を保護するためのドラムシャッターである。更
に、１３は現像剤であるトナー、１４はトナー１３を現
像スリーブ４の方向へ送るための撹拌棒、４−１は現像
スリーブ４上のトナー１３を均一な厚みにコートするた
めの現像ブレード、１５はクリーニングブレード６で回
収されたトナー１３を溜めるクリーナのトナー溜であ
る。

【０１００】上記構成を有するプロセスカートリッジに
おいては、帯電音が殆んど認められない帯電ローラ２で
帯電された感光ドラム１上には、変調されたレーザ光３
で静電潜像が書き込まれる。次いで、静電潜像は現像ス
リーブ４によって供給されるトナー１３で現像されるて
トナー像となり、このトナー像は不図示の転写部材に転
写され、定着工程に進む。

【０１０１】而して、本実施例によれば、帯電音の発生
しない、非常にコンパクトなプロセスカートリッジを得
ることができる。［第３発明］以下に第３発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。＜第１実施例＞図１７は第１実施例に係る接触帯電装置
の構成図、図１８は帯電ローラの断面図、図１９は基層
の斜視図である。

【０１０２】本実施例に係る接触帯電装置の帯電ローラ
２において、２−３は外部電源９から交流バイアス
（２．０ＫＶ_PP；６００Ｈｚ）を印加するためのステン
レス等から成る金属芯金である。２−１は例えばＮ−メ
トキシメチル化ナイロン、ポリビニルブチラール樹脂、
ポリウレタン樹脂、エチレン酸化ビニル樹脂、スチレン
ブタジエン樹脂等の高分子材から成る表層である。尚、
この表層２−１は前記樹脂の単独又は組み合わせによっ
て構成され、必要によっては導電性フィラー等を添加し
てその抵抗率を所望の値に設定しても良い。

【０１０３】２−７はＥＰＤＭやウレタンに導電性カー
ボン、酸化錫、酸化イリジウム等の導電性粉体を分散さ
せたゴム状の基層である。

【０１０４】本発明の特徴は、図１９に示すように線状
に成形された基層２−７を図１８に示すように芯金２−
３に粗に螺旋状に巻き付け、芯金２−３と表層２−１の
間に中空部２−２を形成した点にある。

【０１０５】表層２−１は予めシート状又はチューブ状
に成形され、螺旋状に巻き付けられた基層２−７の上に
該表層２−１を覆せて帯電ローラ２が構成される。

【０１０６】本発明者等は図１７に示す系を無響室にセ
ットし、騒音を測定した。測定はＩＳＯ−７７７９の６
項に従い行なった。その結果、従来は５５ｄＢ近くあっ
た騒音が３５ｄＢにまで下がった。

【０１０７】＜第２実施例＞次に、第３発明の第２実施
例を図２０乃至図２２に基づいて説明する。尚、図２０
は第２実施例に係る接触帯電装置の構成図、図２１は帯
電ローラの断面図、図２２は基層の斜視図である。

【０１０８】本実施例では、螺旋状に巻き付けられる基
層２−７を図２２に示すように予め円柱状に成形するも
のである。このような形状にした場合、中空部２−２が
更に大きくとれるため、帯電音が更に小さくなるという
効果がある。

【０１０９】＜第３実施例＞図２３乃至図２５に第３発
明の第３実施例を示す。尚、図２３は第３実施例に係る
接触帯電装置の構成図、図２４は帯電ローラの断面図、
図２５は基層の斜視図である。

【０１１０】本実施例では、芯金２−３に螺旋状に巻き
付けられる基層２−７を図２５に示すように予めチュー
ブ状に成形する。基層２−７をこのような形状にした場
合、該基層２−７内に中空部２−８が存在するため、帯
電音が更に小さくなるという効果がある。

【０１１１】以上の第１〜第３実施例において、表層２
−１は単一層に限ることなく、低抵抗層と高抵抗層を組
み合わせた多層構造にしても良い。又、帯電ローラ２に
印加する交流電圧の波形は、正弦波に限られることな
く、矩形波、三角波等であっても同様の効果が得られ
る。更に、感光ドラム１の帯電極性はマイナスに限定さ
れることなく、プラスであっても良いことは言うまでも
ない。

【０１１２】＜第４実施例＞図２６は本発明をプロセス
カートリッジに応用した例を示す。

【０１１３】即ち、図２６はプロセスカートリッジの断
面図であり、同図中、１は感光ドラム、２は本発明に係
る帯電ローラ、３はレーザ光、４は現像スリーブを示
し、感光ドラム１と現像スリーブ４はそれぞれ図示矢印
方向に回転している。

【０１１４】又、６は感光ドラム１上の転写残りトナー
を清掃するためのクリーニングブレード、１２は感光ド
ラム１を保護するためのドラムシャッター、１３は現像
剤であるトナー、１４はトナー１３を現像スリーブ４の
方向へ送るための撹拌棒である。

【０１１５】更に、４−１は現像スリーブ４上のトナー
１３を均一な厚みにコートするための現像ブレード、１
５はクリーニングブレード６で回収されたトナー１３を
溜めるクリーナのトナー溜である。

【０１１６】而して、帯電音の殆んど認められない帯電
ローラ２で帯電された感光ドラム１には、変調されたレ
ーザ光３で静電潜像が書き込まれる。そして、感光ドラ
ム１上の静電潜像は現像スリーブ４によって供給される
トナー１３によってトナー像として現像された後、不図
示の転写部材に転写され、定着工程へと進む。

【０１１７】本実施例によれば、帯電音の発生しない、
非常にコンパクトなプロセスカートリッジを得ることが
できる。［第４発明］以下に第４発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０１１８】＜第１実施例＞図２７は本発明に係る接触
帯電装置を備える画像形成装置要部の構成図である。

【０１１９】図中、１は被帯電体としての感光ドラムで
あり、これは図示矢印方向に所定の周速度（プロセスス
ピード）をもって回転駆動される。２は中空状の帯電ロ
ーラであって、該帯電ローラ２は、ステンレス等から成
る金属芯金２−３、ヒドリンゴムや紙等で構成された高
抵抗層２−４、カーボンを多量に含んだＥＰＤＭ等から
成る低抵抗層２−１で構成され、中空部２−２には空
気、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスが封入され
ている。

【０１２０】上記帯電ローラ２の両端には不図示の導電
性フランジが設けられており、該導電性フランジは、芯
金２−３と低抵抗層２−１の導通をとっている。

【０１２１】而して、上記帯電ローラ２は不図示の加圧
手段によって感光ドラム１に所定の押圧力をもって当接
され、本実施例では感光ドラム１に従動回転する。

【０１２２】又、９は帯電ローラ２に対して電圧を印加
する外部電源であり、この電源９により、帯電ローラ２
に対して予め設定された直流電圧と、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の振動電圧との重
畳電圧が接点バネ８、芯金２−３を介して印加される
と、回転駆動されている感光ドラム１の表面が所定の電
位に帯電処理される。

【０１２３】次に、その感光ドラム１の帯電処理面に対
して不図示の露光手段により原稿画像の結像露光、又は
印字情報に対応して画像変調されたレーザ光による走査
露光等の画像露光３がなされて目的の画像情報に対応し
た静電潜像が感光ドラム１面に順次形成されていく。

【０１２４】その後、感光ドラム１面に対して現像装置
の現像スリーブ４からトナーが供給されて感光ドラム１
面の静電潜像が順次にトナー像として現像されていく。

【０１２５】ところで、５は現像スリーブ４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に圧接させ
た転写ローラであり、感光ドラム１と転写ローラ５との
圧接部（転写部）に対して感光ドラム１面のトナー像の
先端部が圧接部へ到着したとき、不図示の給紙部から転
写材７が、その先端部も圧接部へ丁度到着するタイミン
グをもって感光ドラム１の回転と同期して供給される。
転写ローラ５には電源９から転写バイアスが印加されて
おり、転写材７が上記圧接部を通過していく過程で感光
ドラム１面のトナー像が転写材７側へ順次に転写され
る。

【０１２６】尚、トナー像転写後の感光ドラム１面はク
リーニングブレード６で転写残りトナー等の残留物の除
去を受けて清掃され、以後、繰り返して画像形成に供さ
れる。

【０１２７】次に、本発明に係る接触帯電装置を図２８
及び図２９に基づいて更に詳しく説明する。

【０１２８】図２８は図２７に示す帯電ローラ２の部分
を拡大した図、図２９は帯電ローラ２の断面図であり、
１は被帯電体である感光ドラムであって、これはアルミ
ニウム等で構成される基層１−１、は有機感光体又はア
モルファスシリコン又はセレン或いはＺｎＯ等から成る
厚さが約２０μの感光層１−２で構成されている。

【０１２９】又、２は帯電ローラであって、これは前述
のように、表面がヒドリンゴム等から成る高抵抗層２−
４、その下にカーボンを多く含浸した柔軟なＥＰＤＭ等
から成る低抵抗層２−１を有し、該低抵抗層２−１と芯
金２−３との間に形成される中空部２−２には空気、ア
ルゴンガス等の不活性ガスが封入されている。尚、図２
９において、２−５は芯金２−３と低抵抗層２−１の導
通をとっている金属等から成る導電性フランジである。

【０１３０】ここで、電圧が印加された帯電ローラ２に
よって感光ドラム１の表面が帯電されるのは、感光ドラ
ム１と帯電ローラ２との間の僅かな間隙を通して放電が
行なわれるためである。そして、帯電ローラ２を感光ド
ラム１に接触させるのは、そのような微小間隙を作るた
めである。又、高抵抗層２−４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不良を起こさないため
のものであり、本実施例では、高抵抗層２−４として体
積固有抵抗率が１．１×１０⁸ Ω・ｃｍのエピクロルヒ
ドリンゴムを使用し、その厚さを約１００μとした。

【０１３１】ここで、帯電ローラ２と感光ドラム１との
当接幅ｄが１ｍｍ、軸方向の当接長さが２２０ｍｍであ
る場合、高温高湿（３２．５℃、８５％）下でこの当接
部分の電気抵抗と、静電容量を測定したところ、帯電ローラの電気抵抗は５．１×１０⁵ Ω 静電容量は２．６×１０^-10 Ｆ感光ドラムの電気抵抗は５．１×１０⁹ Ω 静電容量は１．１×１０^-10 Ｆであった。

【０１３２】９は電源であり、９−１は交流成分が所定
の電流値（本実施例では、７５０μＡ）になるように、
３０の交流定電流制御手段により制御された定電流交流
電源であり、９−２は直流成分が所定の電圧値（本実施
例では、−７５０Ｖ）になるように、４０の直流定電圧
制御手段により設定された定電圧直流電源であり、これ
により感光ドラム１上の帯電電位が決定される。

【０１３３】先ず、帯電ローラ２と感光ドラム１との当
接部のインピーダンスは環境によりどのように変化する
か測定し、次の表１のような結果を得た。

【０１３４】

【表１】つまり、感光ドラム１のインピーダンスは常温常湿（２
３℃、６４％）に比べて高温高湿で小さく、低温低湿で
大きくなる。

【０１３５】以上のことから、低温低湿の環境下では、
高温高湿の時に比べて可成りの電圧が帯電ローラ２に印
加され、実質的に感光ドラム１に印加される電圧は低下
する。それ故、低温低湿下では印加電圧を上げることが
必要である。

【０１３６】図３０は帯電ローラ２に印加する振動電圧
たる交流電圧のピーク間電圧（以下、Ｖ_PPで表わす）を
変化させたときの感光ドラム１の表面電位（Ｖ_S ）を示
したグラフである。このとき、直流成分Ｖ_DCは７５０Ｖ
に設定してある。

【０１３７】図３０に示すように、高温高湿（３２℃、
８５％）下では、実線で示すように交流成分のＶ_PPが放
電開始電圧Ｖ_th（約５５０Ｖ）の２倍の１，１００Ｖ_PP
以上になれば、感光ドラム１上の表面電位は安定してく
る。この場合、帯電ローラ２の表層２−１のインピーダ
ンスは感光ドラム１に比べて十分小さくなっているた
め、交流電源９−１の交流成分のうち、帯電ローラ２に
かかる分は殆んど無視し得るため、帯電ローラ２によっ
て交流成分は減衰することなくほぼ全交流成分が感光ド
ラム１に印加されると考えられる。

【０１３８】ここで、特願昭６１−２９８４１９号に示
すように、交流電圧のピーク間電圧Ｖ_PPと帯電開始電圧
Ｖ_thがＶ_PP≧２Ｖ_thのような関係にあるとき、帯電は均
一になされる。その理由は、上記のような範囲では、帯
電ローラ２から感光ドラム１への電荷の転移だけでな
く、感光ドラム１から帯電ローラ２への逆転移が開始さ
れ、感光ドラム１へ局部的に過剰な電荷が乗って高電位
になっても、電荷の逆転移により一様化されると考えら
れるからである。つまり、図３０の実線において１，１
００Ｖ_PP以上では均一な帯電が行なわれ、１，１００Ｖ
_PPに満たない場合には帯電にムラが現われる。

【０１３９】次に、低温低湿（１５℃、１０％）下の環
境においては、図３０に破線で示すように、グラフは右
側にシフトした。これは、この環境では、帯電ローラ２
の表層２−１のインピーダンスが大きくなり、この部分
での印加交流成分の減衰が増加するためであって、その
結果、感光ドラム１上に安定した電位を得るには、１，
７００Ｖ_PP以上の電圧が必要となったと考えられる。

【０１４０】ところが、上記設定値で逆に高温高湿の環
境にもってゆくと、帯電ローラ２のインピーダンスが小
さくなるため、交流電流は１．３ｍＡ以上も流れること
になり、感光ドラム１のピンホールの原因になってい
た。

【０１４１】次に、図３１に示すように、感光ドラム１
の表面電位Ｖ_S と交流電流Ｉ_ACの関係を調べた。図中、
実線は高温高湿（３２℃、８５％）、破線は低温低湿
（１５℃、１０％）下での感光ドラム１の表面電位Ｖ_S
と交流電流Ｉ_ACの関係を示す。この図から７５０μＡ以
上の交流電流を流せば、表面電位Ｖ_S は安定することが
わかる。これは、交流の周波数を５００Ｈｚ，１，００
０Ｈｚ，１，５００Ｈｚ，２，０００Ｈｚと変えても同
じであった。このときの閾値７５０μＡをＩ_thとする
と、

【０１４２】

【数２】Ｉ_AC≧Ｉ_th（＝７５０μＡ）が、感光ドラム１の表面電位Ｖ_S が安定する条件であ
る。この理由は、帯電前の不均一な感光ドラム１の表面
電位をならすためには、一定以上の電流密度が必要であ
るためと考えられる。この場合、７５０μＡがその最低
の必要電流値であると推定される。又、この図から明ら
かなように、Ｉ_th以上の値をこ系に流せば、どの環境に
おいてもＶ_S は安定する。このＩ_thの値は、感光ドラム
１や帯電ローラ２の材料、帯電ローラ２へ印加する交流
電圧の周波数によって決まる。

【０１４３】従って、交流電源を定電流にし、７５０μ
Ａ以上の電流を流せば、感光ドラム１の表面電位Ｖ_S は
常に安定したものが得られると考えられる。

【０１４４】そこで、交流成分を定電流（７５０μＡ）
に制御したとき、交流成分のピーク間電圧Ｖ_PPを調べた
ところ、高温高湿（３２℃、８５％）で１，１５０
Ｖ_PP、低温低湿（１５℃、１０％）で２，０００Ｖ_PPと
なった。つまり、高温高湿下では帯電ローラ２のインピ
ーダンスが低下するので、７５０μＡ流すのに必要な交
流成分のピーク間電圧も１，１５０Ｖ_PPと小さいが、低
温低湿下では帯電ローラ２のインピーダンスが増大する
ので、同じ７５０μＡ流すのに２，０００Ｖ_PPを必要と
するのである。

【０１４５】ここで、図３０を参照すると、実線（高温
高湿）では１，１００Ｖ_PP以上、破線（低温低湿）では
１，７００Ｖ_PP以上で帯電が均一となっており、前記条
件を満たしている。このように、交流成分を定電流制御
したことにより、それまで低温低湿下で帯電ローラ２の
表層２−１のインピーダンスが大きくなり、そこで印加
された交流成分が減衰して感光ドラム１への帯電能力が
低下する対策として、予めピーク間電圧を２，０００Ｖ
_PPに定電圧制御する必要がなくなった。

【０１４６】即ち、高温高湿下で帯電ローラ２の表層２
−１のインピーダンスが小さくなっても、交流電圧の印
加電圧は下がるので、感光ドラム１に高い電圧がかから
ず、感光ドラム１のピンホール発生も減る。又、低温低
湿下で帯電ローラ２の表層２−１のインピーダンスが大
きくなっても印加電圧は上がるので、帯電ローラ２によ
り電圧が減衰しても、該帯電ローラ２の帯電能力を一定
に保つことが可能となった。

【０１４７】ところで、本実施例では交流定電流電源９
−１に重畳する直流電源９−２として定電圧電源を使用
しているが、以下にその理由を説明する。

【０１４８】感光ドラム１上に色々な静電潜像パターン
を形成した場合、そのパターンに対応した電荷のメモリ
ーが或る程度感光ドラム１上に残る。つまり、感光ドラ
ム１のメモリーにおいて、帯電されている部分と帯電さ
れていない部分が存在している。これは、帯電前の露光
によって消去できるが、繰り返し使用されているうちに
感光ドラム１のメモリーは完全に消去できなくなってく
る。

【０１４９】上記のような場合、感光ドラム１が像形成
後、再度、帯電ローラ２にて帯電されるときに、直流電
源として定電流電源を用いると、感光ドラム１の帯電さ
れている部分にも帯電されていない部分にも一定の電流
が流れ込み、同じだけの電荷がプラスされる。それによ
り、帯電されていた部分と帯電されていなかった部分で
ムラが生じることになる。この結果、画像にカブリが出
る、画像濃度が変化する等の問題の発生が予想される。

【０１５０】又、図３２に帯電ローラ２に印加する交流
電源のピーク間電圧Ｖ_PPと感光ドラム１の表面電位Ｖ_S
との関係を表したグラフを示すが、帯電ローラ２に印加
する直流電圧をＶ_DCからＶ_DC’に変化させたとき、感光
ドラム１上の帯電飽和レベルもＶ_DCからＶ_DC’にシフト
している。つまり、感光ドラム１上の帯電飽和レベルは
帯電ローラ２に印加する直流電圧で決まるものである。

【０１５１】以上により、帯電ローラ２に印加する直流
電源は定電圧制御でなくてはならないことがわかる。

【０１５２】又、帯電音の問題に関しては、帯電ローラ
２を中空にすることで、これの軽量化が図られ、柔軟に
なるので、高い周波数でも帯電音の発生が防がれる。

【０１５３】＜第２実施例＞次に、第４発明の第２実施
例を図３３及び図３４に基づいて説明する。尚、図３３
は第２実施例に係る接触帯電装置の構成図、図３４は帯
電ローラの断面図である。

【０１５４】図において、２−６はＥＰＤＭ、ウレタン
等に多量のカーボンを分散させて成る４本の支持部材で
あり、該支持部材２−６によって帯電ローラ２の低抵抗
層２−１と芯金２−３の電気的な導通がとられている。

【０１５５】斯かる構成を採ると、帯電ローラ２と感光
ドラム１の間のニップを保証するために芯金２−３に加
える押圧を強くしても、帯電ローラ２の両端部での自由
度が大きいため、該帯電ローラ２の端部変形が少なく、
その軸方向全長に亘って均一なニップが確保できる。
又、帯電ローラ２を中空ローラとすることにより、帯電
音の発生を防ぐことができる。

【０１５６】又、本実施例でも第１実施例と同様に、環
境変動により帯電ローラ２のインピーダンスが変化して
感光ドラム１にピンホール等の欠陥があった場合、異常
放電することのないように、接点バネ８、芯金２−３を
介して交流定電流制御手段により常に所定電流が流れる
ように制御された交流電源と直流定電圧制御手段によ
り、常に所定電圧をかけるように制御された直流電源か
ら成る電源９から電圧を印加するようにしている。

【０１５７】＜第３実施例＞次に、第４発明の第３実施
例を図３５及び図３６に基づいて説明する。尚、図３５
は第３実施例に係る接触帯電装置の構成図、図３６は帯
電ローラの断面図でる。

【０１５８】本実施例では、帯電ローラ２の中空部分２
−２を芯金２−３に垂直な隔壁で分割している。このよ
うな構成であると、帯電ローラ２の軸方向中央部分にお
いても、該帯電ローラ２の感光ドラム１に対する押圧力
が減少することがない。そのため、軸方向で均一なニッ
プが確保され、帯電不良も起こらない。

【０１５９】図３５に示すように、接点バネ８、芯金２
−３を介しての交流定電流制御手段３０により常に所定
電流が流れるように制御された交流電源９−１、直流定
電圧制御手段４０により常に所定電圧をかけるように制
御された直流電源９−２から成る電源９から帯電ローラ
２に電圧が印加される。

【０１６０】而して、本実施例においても前実施例と同
様に、帯電ローラ２を中空にすることで、帯電音をなく
し、又、環境変動によって帯電ローラ２のインピーダン
スが変化しても、感光ドラムに対するリークを防止し、
均一で安定した帯電を行なうことができる。

【０１６１】＜第４実施例＞図３７に第４発明の第４実
施例を示す。尚、図３７は第４実施例に係る接触帯電装
置の構成図である。

【０１６２】本実施例は帯電部材として帯電ブレード１
１を採用した例であって、該帯電ブレード１１は、中空
部分１１−２を有したウレタンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ
等から成る当接部材１１−１の表面にトレジン（Ｎ−メ
トキシメチル化ナイロンの商品名、帝国化学産業（株）
製）、ＮＢＲ、エピクロルヒドリンゴム等の表層１１−
３を形成して構成される。

【０１６３】又、図中、１０は金属製支持板であり、該
支持板１０には、交流定電流制御手段３０により常に所
定電流が流れるように制御された交流電源９−１、直流
定電圧制御手段４０により常に所定電圧をかけるように
制御された直流電源９−２から成る電源９から電圧が印
加される。

【０１６４】而して、本実施例においても、前記第１〜
第４実施例と同様の効果が得られる。

【０１６５】又、直流電源９−２の極性は正、負の何れ
でも良く、交流電源９−１の波形も、正弦波、矩形波、
三角波等、その他如何なる波形の交流を用いても良く、
更には、パルス波も使用することが可能であり、要は振
動するような成分を有するものであれば良い。

【０１６６】＜第５実施例＞図３８は本発明に係る接触
帯電装置をプロセスカートリッジに適用した例を示す。

【０１６７】図示のプロセスカートリッジにおいて、１
は感光ドラム、２は本発明に係る帯電ローラ、３はレー
ザ光、４は現像スリーブを示し、感光ドラム１と現像ス
リーブ４はそれぞれ図示矢印方向に回転している。又、
６は感光ドラム１上の転写残りトナーを清掃するための
クリーニングブレード、１２は感光ドラム１を保護する
ためのドラムシャッター、１３は現像剤であるトナーで
ある。

【０１６８】更に、１４はトナー１３を現像スリーブ４
の方向へ送るための撹拌棒、４−１は現像スリーブ４上
のトナー１３を均一な厚みにコートするための現像ブレ
ード、１５はクリーニングブレード６で回収されたトナ
ー１３を溜めるクリーナのトナー溜である。

【０１６９】上記構成を有するプロセスカートリッジに
おいては、帯電音の殆んど認められない帯電ローラ２で
帯電された感光ドラム１は、変調されたレーザ光３で静
電潜像が書き込まれる。次いで、静電潜像は現像スリー
ブ４によって供給されるトナー１３で現像されることに
よりトナー像として現像され、トナー像は不図示の転写
部材にて転写されて次の定着工程に進む。

【０１７０】而して、本実施例によれば、帯電音の発生
しない、非常にコンパクトなプロセスカートリッジが得
られる。

【０１７１】又、帯電部材である帯電ローラ２に印加す
る電圧の交流成分を定電流制御することにより、帯電ロ
ーラ２のインピーダンスが変化しても良好な帯電を行な
うことができる。［第５発明］以下に第５発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０１７２】＜第１実施例＞図３９は第１実施例に係る
接触帯電装置の構成図、図４０は帯電ローラの断面図、
図４１は帯電音の測定結果を示す図である。

【０１７３】本実施例に係る接触帯電装置は帯電部材と
して帯電ローラ２を有しており、該帯電ローラ２におい
て、２−３は外部電源９から交流バイアス（２．０ＫＶ
_PP；６００Ｈｚ）を印加するためのステンレス等から成
る金属芯金（軸部）である。２−１はＥＰＤＭやウレタ
ンにカーボン、酸化錫等の導電性粉体を分散させた柔軟
な当接部材（帯電層）であり、該当接部材２−１はその
両端部を、芯金２−３に交差する壁状の支持部材２−５
を介して芯金２−３に支持されている。そして、当接部
材２−１、芯金２−３及び支持部材２−５によって画成
される空中空部２−２には空気や窒素ガス、アルゴンガ
ス等の不活性ガスが封入されている。

【０１７４】而して、帯電ローラ２は上記のように中空
状に構成されているため、非常に軽量で柔軟となり、そ
の結果、帯電音が小さく抑えられる。

【０１７５】又、支持部２−５が芯金２−３に交差する
ように配置されているので、帯電ローラ２が回転しても
帯電音の強弱は発生しない。

【０１７６】更に、芯金２−３と当接部材２−１で囲ま
れた中空部２−２は密閉されているため、帯電ローラ２
の内部で発生した帯電音が外に漏れないという効果もあ
り、帯電音はより小さくなる。

【０１７７】次に、本発明者等は図３９に示す系を無響
室にセットし、帯電音を測定した。測定はＩＳＯ−７７
７９の６項に従って行なった。その結果を図４１に示す
が、この結果からも解るように、帯電ローラ２が回転し
ても帯電音の強弱は発生せず、その上帯電音も５０ｄＢ
を超えることはなかった。

【０１７８】＜第２実施例＞図４２及び図４３に第２実
施例を示す。尚、図４２は第２実施例に係る帯電ローラ
の構成図、図４３は同帯電ローラの断面図である。

【０１７９】本実施例では、帯電ロー２の中空部ラ２−
２を芯金２−３に垂直な隔壁で分割している。このよう
な構成になっているので、帯電ローラ２の軸方向中央部
分でも、該帯電ローラ２の感光ドラムへの押圧力が減少
することがない。その結果、軸方向中央部分でもニップ
が小さくなることはなく、帯電不良も発生しない。

【０１８０】尚、本実施例においても、前記と同様の方
法で帯電音を測定したところ、帯電音は３８ｄＢであっ
た。

【０１８１】＜第３実施例＞次に、第５発明の第３実施
例を図４４及び図４５に基づいて説明する。尚、図４４
は第３実施例に係る接触帯電装置の構成図、図４５は帯
電ローラの断面図である。

【０１８２】帯電ローラ２において、２−４はヒドリン
ゴム等から成る高抵抗層であり、これは感光ドラム１上
のピンホール部に当該帯電ローラ２が対抗したときに、
異常放電の発生を防ぐものである。又、２−１はカーボ
ンを多量に含んだＥＰＤＭ等から成る低抵抗層であり、
これは前記高抵抗層２−４の裏面に電源９からのバイア
スを印加するものである。更に、２−５は金属や導電性
の樹脂等から成るフランジであり、これは芯金２−３か
らのバイアスを前記低抵抗層２−１に導通させるための
ものである。尚、図４５に示すように、芯金２−３は帯
電ローラ２の中を全体に貫いている必要はない。図４５
から明らかなように、支持部であるフランジ２−５は壁
状に構成され、これはで芯金２−３と交差しながら帯電
層（低抵抗層２−１と高抵抗層２−４）を支えている。

【０１８３】上記の系で帯電音を測定したところ、帯電
音は４１ｄＢとなって、実用上問題にならないレベルに
なった。帯電層を低抵抗層２−１と高抵抗層２−４の二
層構成にすれば、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
することなく帯電ができるというメリットがある。

【０１８４】尚、帯電ローラ２に印加する交流電圧の波
形は、正弦波に限られることなく、矩形波、三角波、更
には直流バイアスをオン・オフして得られた波形等を用
いたバイアスでも同様の効果が得られる。又、感光ドラ
ム１の帯電極性はマイナスに限定されることなく、プラ
スであっても良いことは言うまでもない。

【０１８５】＜第４実施例＞図４６に本発明をプロセス
カートリッジに応用した例を示す。

【０１８６】図示のプロセスカートリッジにおいて、１
は感光ドラム、２は本発明に係る帯電ローラ、３はレー
ザ光、４は現像スリーブを示し、感光ドラム１と現像ス
リーブ４はそれぞれ図示矢印方向に回転している。又、
６は感光ドラム１上の転写残りトナーを清掃するための
クリーニングブレード、１２は感光ドラム１を保護する
ためのドラムシャッター、１３は現像剤であるトナーで
ある。

【０１８７】更に、１４はトナー１３を現像スリーブ４
の方向へ送るための撹拌棒、４−１は現像スリーブ４上
のトナー１３を均一な厚みにコートするための現像ブレ
ード、１５はクリーニングブレード６で回収されたトナ
ー１３を溜めるクリーナのトナー溜である。

【０１８８】上記構成を有するプロセスカートリッジに
おいて、帯電音の殆んど認められない帯電ローラ２で帯
電された感光ドラム１には、変調されたレーザ光３で静
電潜像が書込まれる。次いで、静電潜像は現像スリーブ
４によって供給されるトナー１３でトナー像としてで現
像され、該トナー像は不図示の転写部材に転写されて次
の定着工程へと進む。

【０１８９】而して、本実施例によれば、帯電音の発生
しない、非常にコンパクトなプロセスカートリッジを得
ることができる。［第６発明］以下に第６発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０１９０】＜第１実施例＞図４７は第１実施例に係る
接触帯電装置の構成図、図４８は帯電ローラの断面図で
ある。

【０１９１】図示の帯電ローラ２において、２−３は外
部電源９から交流バイアス（２．０ＫＶ_PP；６００Ｈ
ｚ）を印加するためのステンレス等から成る金属芯金で
ある。又、２−１はＥＰＤＭやウレタンにカーボン、酸
化錫等の導電性粉体を分散させて成る柔軟な当接部材
（帯電層）であり、該当接部材２−１はその軸方向両端
部を壁状の支持部材２−５を介して芯金２−３に支持さ
れている。そして、当接部材２−１、芯金２−３及び支
持部材２−５によって画成される中空部２−２には空気
や窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスが封入されて
おり、該中空部の内圧は１気圧以上に保たれている。で
あり、帯電ローラ２の内部に封入してあり、その気圧は
一気圧である。尚、支持部材２−５はＥＰＤＭ等にカー
ボンを加えた導電体で構成され、これは上述のように当
接部材２−１を支持する他、芯金２−３からのバイアス
を当接部材２−１に伝える役割を果たす。

【０１９２】ところで、本実施例では、当接部材（帯電
層）２−１の厚さＴは、支持部材２−５の厚さｔよりも
厚く（Ｔ＞ｔ）設定されている。

【０１９３】而して、本実施例に係る帯電ローラ２は中
空状に構成されているため、非常に軽量で柔軟となり、
その結果、帯電音が小さく抑えられる。

【０１９４】又、芯金２−３と当接部材２−１で囲まれ
た中空部２−２は密閉されているため、帯電ローラ２の
内部で発生した帯電音が外に漏れないという効果もあ
り、帯電音はより小さく抑えられる。

【０１９５】更に、支持部材２−５の厚さｔが当接部材
（帯電層）２−１の厚さＴより薄いため、帯電ローラ２
が高地に設置されたために外気圧が中空部２−２の内圧
よりも小さくなっても、支持部２−５が膨らむだけであ
る。その様子を図４８の支持部２−５の変形に示す。同
図中、破線は１気圧の下での支持部材２−５の状態を示
し、実線は高地に帯電ローラ２を設置した場合の支持部
材２−５の膨らみを示している。その結果、当接部材
（帯電層）２−１は感光ドラム１に対して常に均一な接
触ができ、従って、帯電不良は発生しない。

【０１９６】図４９に帯電ローラ２の中空部２−２の内
圧を０．３〜４．０気圧まで変化させたときの当接部材
（帯電層）２−１の感光ドラム１への当接の状態を示
す。当接状態が悪いと画像両端部の帯電状態が不良にな
るので、評価は画像サンプルで行なった。図４９におい
て、×は画像サンプル上で帯電不良が認められたことを
示し、△はやや不良、○は帯電不良は認められない状態
を表している。

【０１９７】図４９に示す結果から明らかなように、帯
電ローラ２の中空部２−２の内圧が１気圧以上であれ
ば、帯電不良は発生しない。尚、この検討は外気圧１気
圧の下で行なったが、外気圧を変化させても同じ結果が
得られた。

【０１９８】図５０は当接部材（帯電層）２−１の厚さ
Ｔと支持部材２−５の厚さｔをそれぞれ変化させ、中空
部２−２の内圧を１気圧とし、外気圧を変化させたとき
の帯電不良の結果を示す。この結果からも明らかなよう
に、当接部材（帯電層）２−１の厚さＴと支持部材２−
５の厚さｔとの間に、

【０１９９】

【数３】Ｔ＞ｔの関係があれば、外気圧が変化しても帯電不良は発生し
ない。

【０２００】次に、本発明者等は、図４７に示す系を無
響室にセットし、帯電音を測定した。測定はＩＳＯ−７
７７９の６項に従って行なった。その結果、従来は５５
ｄＢ近くあった騒音が３３ｄＢにまで小さくなった。

【０２０１】＜第２実施例＞次に、第６発明の第２実施
例を図５１及び図５２に基づいて説明する。尚、図５１
は第２実施例に係る帯電ローラの構成図、図５２は同帯
電ローラの断面図である。

【０２０２】本実施例では、帯電ローラ２の中空部２−
２を芯金２−３に垂直な隔壁で分割している。又、中空
部２−２には空気が封入されており、該中空部２−２の
内圧は１気圧に設定されている。

【０２０３】帯電ローラ２は上記のように構成されるた
め、万一、当接部材（帯電層）２−１や支持部材２−５
の一部に孔が開いて中空部２−２内の或る区画内の空気
が外部に漏れても、他の部分の空気は抜けず、従って、
帯電ローラ２が全体的に萎んでしまうことがなくなる。
その結果、帯電ローラ２は感光ドラムに対して常に安定
したニップを得ることが可能となり、これによって帯電
不良の発生が確実に防がれる。

【０２０４】更に、支持部材２−５の厚さが当接部材
（帯電層）２−１の厚さより薄いため、帯電ローラ２が
高地に設置されて外気圧が中空部２−２の内圧よりも小
さくなっても、支持部材２−５が膨らむだけであり、そ
の結果、帯電ローラ２は感光ドラムに対して常に均一に
接触し、従って、帯電不良は発生しない。

【０２０５】＜第３実施例＞次に、第６発明の第３実施
例を図５３及び図５４に基づいて説明する。尚、図５３
は第３実施例に係る接触帯電装置の構成図、図５４は帯
電ローラの断面図である。

【０２０６】帯電ローラ２において、２−４はヒドリン
ゴム等から成る高抵抗層であり、これは感光ドラム１上
のピンホール部に当該帯電ローラ２が対抗したときに、
異常放電の発生を防ぐものである。又、２−１はカーボ
ンを多量に含んだＥＰＤＭ等から成る低抵抗層であり、
該低抵抗層２−１は前記高抵抗層２−４の裏面に電源９
からのバイアスを印加するものである。更に、２−５は
金属や導電性の樹脂等から成るフランジであり、該フラ
ンジ２−５は芯金２−３からのバイアスを低抵抗層２−
１に導通させるためのものである。

【０２０７】而して、本実施例においても、支持部材２
−５の厚さが当接部材（帯電層）２−１の厚さより薄い
ので、帯電ローラ２が高地に設置されて外気圧が中空部
２−２の内圧よりも小さくなっても、支持部材２−５が
膨らむだけである。その結果、帯電ローラ２は感光ドラ
ム１に対して常に均一に接触することができ、帯電不良
は発生しない。又、斯かる系では、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、異常放電することなく帯電ができるというメリ
ットがある。

【０２０８】＜第４実施例＞図５５に第６発明の第４実
施例を示す。

【０２０９】本実施例は、帯電部材として帯電ブレード
１１を用いた例である。帯電ブレード１１において、１
１−１は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ものから成る当接部材であり、該
当接部材１１−１内には中空部１１−２が形成されてい
る。又、１１−３は支持部材、１０はバイアスを印加す
るための電極、９は電源である。

【０２１０】而して、本実施例によれば、簡単な構成で
帯電音の発生しない帯電ブレード１１が得られるととも
に、帯電ブレード１１の感光ドラム１への押圧力を該帯
電ブレード１１自身の腰を利用して制御できるという利
点がある。

【０２１１】更に、帯電ブレード１１に印加する交流電
圧の波形は、正弦波に限られることはなく、矩形波、三
角波等を用いた場合でも同様の効果が得られる。又、感
光ドラム１の帯電極性はマイナスに限定されることはな
く、プラスであっても良いことは言うまでもない。

【０２１２】＜第５実施例＞図５６は本発明をプロセス
カートリッジに応用した例を示す。

【０２１３】図示のプロセスカートリッジにおいて、１
は感光ドラム、２は本発明に係る帯電ローラ、３はレー
ザ光、４は現像スリーブを示し、感光ドラム１と現像ス
リーブ４はそれぞれ図示矢印方向に回転している。又、
６は感光ドラム１上の転写残りトナーを清掃するための
クリーニングブレード、１２は感光ドラム１を保護する
ためのドラムシャッター、１３は現像剤であるトナーで
ある。

【０２１４】更に、１４はトナー１３を現像スリーブ４
の方向へ送るための撹拌棒、４−１は現像スリーブ４上
のトナー１３を均一な厚みにコートするための現像ブレ
ード、１５はクリーニングブレード６で回収されたトナ
ー１３を溜めるクリーナのトナー溜である。

【０２１５】上記構成を有するプロセスカートリッジに
おいて、帯電音の殆んど認められない帯電ローラ２で帯
電された感光ドラム１は、変調されたレーザ光３で静電
潜像が書込まれる。次いで、静電潜像は現像スリーブ４
によって供給されるトナー１３でトナー像として現像さ
れ、該トナー像は不図示の転写部材に転写されて次の定
着工程へと進む。

【０２１６】而して、本実施例によれば、帯電音の発生
しない、非常にコンパクトなプロセスカートリッジを得
ることができる。［第７発明］以下に第７発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０２１７】＜第１実施例＞図５７は第１実施例に係る
接触帯電装置の構成図、図５８は帯電ローラの断面図で
ある。

【０２１８】図示の帯電ローラ２において、２−３は外
部電源９から交流バイアス（２．０ＫＶ_PP；６００Ｈ
ｚ）を印加するためのステンレス等から成る金属芯金で
ある。又、２−１はＥＰＤＭやウレタンにカーボン、酸
化錫等の導電性粉体を分散させて成る柔軟な導電層であ
り、該導電層２−１と前記芯金２−３及び支持部材２
−５によって画成される中空部２−２には空気や窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性ガスが封入されている。

【０２１９】而して、本実施例では、帯電ローラ２の帯
電層は、前記導電層２−１と、該導電層２−１の周りに
被覆されるＮ−メトキシメチル化ナイロンから成る誘電
体層２−４の２層で構成されている。そして、帯電ロー
ラ２の導電層２−１の抵抗は、表層である誘電体層２−
４の抵抗よりも可成り小さく設定されているため、中空
状の帯電ローラ２の抵抗は誘電体層２−４の抵抗にほぼ
等しい。

【０２２０】ここで、この帯電ローラ２の抵抗及び静電
容量は、該帯電ローラ２をアルミニウム製のドラムに押
し当てて、帯電ローラ芯金２−３とアルミニウムドラム
との間にそれぞれ抵抗計、静電容量計を繋いで測定して
求められた値を１ｃｍ² 当りに換算して求めた値とす
る。被帯電体としての感光ドラム１の１ｃｍ² 当りの静
電容量は約１４０ＰＦである。

【０２２１】接触帯電装置のモデルとして図５９に示す
等価回路を考えたとき、

【０２２２】

【数４】Ｒ>> １／２πｆＣＣ>> Ｃ_d ここに、Ｒ：帯電ローラの抵抗ｆ：印加バイアスの周波数Ｃ：帯電ローラの静電容量Ｃ_d ：感光ドラムの静電容量とすれば、交流電圧Ｖ_ACは殆んどロスすることなく、感
光ドラム１に電圧をかけることができる。

【０２２３】上記不等式において、不等号は１桁違えば
十分である。又、帯電ローラ２の誘電体２−４の抵抗Ｒ
が十分大きいので、たとえ感光ドラム１にピンホールが
生じても、帯電ローラ２とピンホール部との間でリーク
が発生することがなく、給電部の電圧が降下することも
ない。

【０２２４】帯電部材である帯電ローラ２の抵抗Ｒ、静
電容量Ｃ及び感光ドラム１の静電容量はＣ_d の範囲は、
それぞれ次式にて表わされる。

【０２２５】

【数５】８．５１×１０² Ω≦Ｒ≦２．２０×１０¹²Ω （リーク防止）（帯電不良防止）１ｐＦ≦Ｃ≦１００ｎＦ０．１ｐＦ≦Ｃ_d ≦１０ｎＦ以上の構成において、感光ドラム１を周速４０ｍｍ／ｓ
ｅｃで回転させ、帯電ローラ２の芯金部２−３に電源９
より−７００Ｖの直流電圧を印加したところ、感光体１
表面は約−７００Ｖに均一に帯電され、ピンホールによ
る異常画像もなく、良好な画像が出力された。

【０２２６】尚、本実施例は帯電部材に印加する交流電
圧のピーク間電圧を直流電圧のみ印加し時の被帯電体を
帯電する帯電開始電圧の２倍以上にする場合に応用した
ときに特に効果がある。

【０２２７】＜第２実施例＞次に、第７発明の第２実施
例を図６０及び図６１に基づいて説明する。尚、図６０
は第２実例に係る接触帯電装置の構成図、図６１は帯電
ローラの断面図である。

【０２２８】図示の帯電ローラ２において、２−１はカ
ーボンを分散させてあるＥＰＤＭの導電層、２−４はポ
リウレタン樹脂から成る高抵抗層であり、２−６はウレ
タンにカーボンを分散したものから成る支持部材であ
る。

【０２２９】帯電ローラ２は上記構成を有するため、該
帯電ローラ２と感光ドラム１の間のニップを保証するた
めに芯金２−３に加える圧力を上げても、帯電ローラ２
の端部での自由度が大きく、該帯電ローラ２の端部変形
が小さく抑えられて長手方向に一様なニップが得られ
る。

【０２３０】又、前記第１実施例と同様に、表層に高抵
抗層２−４を設け、帯電ローラ２の交流電圧に対するリ
アクタンスが同帯電ローラ２の抵抗より小さくなるよう
にすれば、感光ドラム１にピンホールが生じても、帯電
ローラ２とピンホール部の間でのリークが防止でき、帯
電不良が防止できる。

【０２３１】＜第３実施例＞図６２及び図６３に第７発
明の第３実施例を示す。尚、図６２は第３実施例に係る
帯電ローラの構成図、図６３は同帯電ローラの断面図で
ある。

【０２３２】本実施例では、帯電ローラ２の中空部２−
２を芯金２−３に垂直な壁で分割し、表層に再生セルロ
ース樹脂層２−４を設けてある。

【０２３３】以上のような構成によれば、帯電ローラ２
の軸方向中央部での感光ドラム１に対する押圧力が減少
することがないため、一様なニップが得られる。

【０２３４】＜第４実施例＞次に、第７発明の第４実施
例を図６４に基づいて説明する。尚、図６４は第４実施
例に係る接触帯電装置の構成図である。

【０２３５】本実施例は、帯電部材として帯電ブレード
１１を用いた例を示す。

【０２３６】図示の帯電ブレード１１において、１１−
１はＥＰＤＭ、ウレタン等にカーボン、酸化錫等の導電
粉体を分散させて成る当接部材であり、該当接部材１１
−１内には中空部１１−２が形成されている。又、１０
はバイアスを印加するための電極、９は電源、１１−３
は樹脂層であり、本実施例では、樹脂層１１−３として
はＮ−メトキシメチル化ナイロンを使用した。

【０２３７】而して、本実施例によれば、簡単な構成で
帯電音の発生しない帯電ブレード１１が得られるととも
に、帯電ブレード１１の感光ドラム１への押圧力を該帯
電ブレード１１の腰を利用して制御できるという効果が
得られる。又、帯電ブレード１１は回転しないので、樹
脂層１１−３は感光ドラム１との当接部分にだけ部分的
に形成すれば良い。

【０２３８】尚、帯電ブレード１１に印加する交流電圧
の波形は、正弦波に限られることはなく、矩形波、三角
波、更には直流バイアスをオン・オフして得られた波形
等を用いたバイアスでも同様の効果が得られる。又、感
光ドラム１の帯電極性はマイナスに限定されることはな
く、プラスであっても良いことは言うまでもない。

【０２３９】＜第５実施例＞図６５に本発明をプロセス
カートリッジに応用した例を示す。

【０２４０】図示のプロセスカートリッジにおいて、１
は感光ドラム、２は本発明に係る帯電ローラ、３はレー
ザ光、４は現像スリーブを示し、感光ドラム１と現像ス
リーブ４はそれぞれ図示矢印方向に回転している。又、
６は感光ドラム１上の転写残りトナーを清掃するための
クリーニングブレード、１２は感光ドラム１を保護する
ためのドラムシャッター、１３は現像剤であるトナーで
ある。

【０２４１】更に、１４はトナーを現像スリーブの方向
へ送るための撹拌棒、４−１は現像スリーブ４上のトナ
ー１３を均一な厚みにコートするための現像ブレード、
１５はクリーニングブレード６で回収されたトナー１３
を溜めるクリーナのトナー溜である。

【０２４２】上記構成を有するプロセスカートリッジに
おいて、帯電音の殆んど認められない帯電ローラ２で帯
電された感光ドラム１には、変調されたレーザ光３で静
電潜像が書込まれる。次いで、静電潜像は現像スリーブ
４によって供給されるトナー１３でトナー像として現像
され、このトナー像は不図示の転写部材に転写され、以
後は定着工程へと進む。

【０２４３】而して、本実施例によれば、帯電音の発生
しない、非常にコンパクトなプロセスカートリッジを得
ることができる。

【０２４４】又、本実施例においても、帯電ローラ２の
リアクタンスを同帯電ローラ２の抵抗よりも小さく設定
すると、感光ドラム１上にピンホールが生じても、この
ピンホールと帯電ローラ２の間でリークすることはな
く、良好な帯電処理を行なうことができる。［第８発明］以下に第８発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０２４５】＜第１実施例＞図６６は第１実施例に係る
接触帯電装置の構成図、図６７は帯電ローラの断面図で
ある。

【０２４６】接触帯電ローラ２において、２−３は外部
電源９から交流バイアス（２．０ＫＶ_PP；６００Ｈｚ）
を印加するためのステンレス等から成る金属芯金であ
る。又、２−１はＥＰＤＭやウレタンにカーボン、酸化
錫等の導電性粉体を分散させたて成る柔軟な柔軟な導電
層であり、該導電層２−１には中空部２−２が形成さ
れ、該中空部２−２には空気や窒素ガス、アルゴンガス
等の不活性ガスが封入されている。

【０２４７】更に、２−４はＮ−メトキシメチル化ナイ
ロン等から成る誘電体層である樹脂表面層であり、２−
５は金属等から成る導電性フランジであって、これは芯
金２−３からのバイアスを前記導電層２−１に導通させ
るためのものである。

【０２４８】而して、帯電ローラ２は中空状に構成され
るため、非常に軽量且つで柔軟となり、その結果、帯電
音が小さく抑えられる。

【０２４９】ここで、この中空の帯電ローラ２の抵抗及
び静電容量は、該帯電ローラ２をアルミニウム製のドラ
ムに押し当て、帯電ローラ芯金２−３とアルミニウムド
ラムとの間にそれぞれ抵抗計、静電容量計を繋いで測定
して求められた値を１ｃｍ²当りに換算して求めた値と
する。被帯電体としての感光ドラム１の１ｃｍ² 当りの
静電容量は約１４０ＰＦである。

【０２５０】接触帯電装置のモデルとして図６８に示す
ように等価回路を考えたとき、

【０２５１】

【数６】Ｒ>> １／２πｆＣＣ>> Ｃ_d ここに、Ｒ：帯電ローラの抵抗ｆ：印加バイアスの周波数Ｃ：帯電ローラの静電容量Ｃ_d ：感光ドラムの静電容量とすれば、交流電圧Ｖ_ACは殆んどロスすることなく、感
光ドラム１に電圧をかけることができる。

【０２５２】上記不等式において、不等号は１桁違えば
十分である。又、帯電ローラ２の表面樹脂層２−４の抵
抗Ｒが十分大きいので、たとえ感光ドラム１にピンホー
ルが生じても帯電ローラ２とピンホール部との間でリー
クが発生することがなく、従って、給電部の電圧が降下
することもない。

【０２５３】ここで、帯電部材である帯電ローラ２の抵
抗Ｒ、静電容量Ｃ及び感光ドラム１の静電容量Ｃ_d の範
囲は、次式にて表わされる。

【０２５４】

【数７】８．５１×１０² Ω≦Ｒ≦２．２０×１０¹²Ω （リーク防止）（帯電不良防止）１ｐＦ≦Ｃ≦１００ｎＦ０．１ｐＦ≦Ｃ_d ≦１０ｎＦ以上の構成において、感光ドラム１を周速４０ｍｍ／ｓ
ｅｃで回転させ、帯電ローラ２の芯金部２−３に電源９
より−７００Ｖの直流電圧を印加したところ、感光体１
の表面は約−７００Ｖに均一に帯電され、ピンホールに
よる異常画像もなく、良好な画像が出力された。

【０２５５】尚、本実施例は帯電部材に印加する交流電
圧のピーク間電圧を直流電圧のみ印加した時の被帯電体
を帯電する帯電開始電圧の２倍以上にする場合に応用し
たときに特に効果がある。

【０２５６】＜第２実施例＞次に、第８発明の第２実施
例を図６９及び図７０に基づいて説明する。尚、図６９
は第２実施例に係る帯電ローラの構成図、図７０は同帯
電ローラの断面図である。

【０２５７】本実施例では、帯電ローラ２の中空部２−
２を芯金２−３に垂直な隔壁で分割している。そして、
樹脂製の誘電体層となる表面層２−４が形成されてい
る。

【０２５８】帯電ローラ２は上記構成を有するため、該
帯電ローラ２の軸方向中央部分でも感光ドラム１対する
押圧が減少することがない。その結果、軸方向中央部分
でもニップが小さくなるようなことはなく、帯電不良も
発生しない。

【０２５９】一方、帯電ローラ２において、蓮根のよう
に、芯金２−３に平行に中空部の隔壁を設けた場合は、
帯電ローラ２の回転に連れて、隔壁が感光ドラム１と対
抗する度に帯電音が変化し、却って帯電音が大きくなっ
てしまった。従って、芯金２−３の軸方向に対して直角
に隔壁を設けることが帯電音防止には重要であることが
解った。

【０２６０】＜第３実施例＞次に、第８発明の第３実施
例を図７１に示す。尚、図７１は第３実施例に係る接触
帯電装置の構成図である。

【０２６１】本実施例は、帯電部材として帯電ブレード
１１を用いた例であって、該帯電ブレード１１におい
て、１１−１は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て成る当接部材であり、該当
接部材１１−１には中空部１１−２が形成されている。
又、１０はバイアスを印加するための電極、９は電源で
ある。更に、１１−３は樹脂表面層であり、本実施例で
は、樹脂表面層１１−３の材質としてＮ−メトキシメチ
ル化ナイロンを使用した。

【０２６２】而して、本実施例によれば、簡単な構成で
帯電音の発生しない帯電ブレード１１が得られるととも
に、帯電ブレード１１の感光ドラム１への押圧力を、該
帯電ブレード１１自身の腰を利用して制御できるという
効果が得られる。又、帯電ブレード１１は回転しないた
め、樹脂表面層１１−３は感光ドラム１との当接部分に
だけ部分的に形成すれば良い。

【０２６３】尚、帯電ブレード１１に印加する交流電圧
の波形は、正弦波に限られることはなく、矩形波、三角
波、更には直流バイアスをオン・オフして得られた波形
等を用いたバイアスでも同様の効果が得られる。又、感
光ドラム１の帯電極性はマイナスに限定されることはな
く、プラスであっても良いことは言うまでもない。

【０２６４】＜第４実施例＞図７２に本発明をプロセス
カートリッジに応用した例を示す。

【０２６５】図示のプロセスカートリッジにおいて、１
は感光ドラム、２は本発明に係る帯電ローラ、３はレー
ザ光、４は現像スリーブを示し、感光ドラム１と現像ス
リーブ４はそれぞれ図示矢印方向に回転している。又、
６は感光ドラム１上の転写残りトナーを清掃するための
クリーニングブレード、１２は感光ドラム１を保護する
ためのドラムシャッター、１３は現像剤であるトナーで
ある。

【０２６６】更に、１４はトナー１３を現像スリーブ４
の方向へ送るための撹拌棒、４−１は現像スリーブ４上
のトナー１３を均一な厚みにコートするための現像ブレ
ード、１５はクリーニングブレード６で回収されたトナ
ー１３を溜めるクリーナのトナー溜である。

【０２６７】上記構成を有するプロセスカートリッジに
おいて、帯電音の殆んど認められない帯電ローラ２で帯
電された感光ドラム１には、変調されたレーザ光３で静
電潜像が書込まれる。次いで、静電潜像は現像スリーブ
４によって供給されるトナー１３でトナー像として現像
され、このトナー像は不図示の転写部材に転写され、以
後は定着工程へと進む。

【０２６８】而して、本実施例によれば、帯電音の発生
しない、非常にコンパクトなプロセスカートリッジを得
ることができる。［第９発明］以下に第９発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０２６９】＜第１発明＞図７３は第１実施例に係る接
触帯電装置の構成図、図７４（ａ），（ｂ）は帯電ロー
ラの組立手順を示す説明的断面図である。

【０２７０】図示の帯電ローラ２において、２−３は外
部電源９から帯電のためのバイアス（直流−７００ｖ、
交流２．０ＫＶ_PP、６００Ｈｚの重畳電圧）を印加する
ための導電性フランジ、２−１は導電性を付与されたチ
ューブ状の熱収縮性樹脂から成る当接部材である。

【０２７１】本発明は、上記導電性フランジ２−３をチ
ューブ状の当接部材２−１の両端部からに嵌め込み（図
７４（ａ）参照）、その後、当接部材２−１に熱を加え
てこれを収縮させ（図７４（ｂ）参照）、フランジ２−
３を当接部材２−１の両端部内周に固定することによっ
て、中空部２−２を有する帯電ローラ２を得ることを特
徴とする。

【０２７２】本発明に使用される導電性フランジ２−３
の材料としては、基本的には、導電性を有し、所望の形
状に加工できる材質であるならば、特に制限は受けな
い。具体的にはアルミニウム、真鍮等の金属や、導電性
を付与されたプラスチック等が使用される。特に、成形
によって容易に製造できる点を考慮すると、導電性フラ
ンジ２−３の材料としては導電性プラスチックを使用す
ることが望ましい。

【０２７３】又、当接部材２−１を構成する熱収縮性を
有するチューブとしては、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ等
のフッ素樹脂が一般的である。それらの樹脂に導電性を
付与する方法としては、樹脂中に導電性カーボン、酸化
チタン、酸化錫、酸化インジウム等の導電性粒子を分散
させる方法が簡便であり好ましい。

【０２７４】次に、本発明者等は、熱収縮性チューブと
してＰＦＡに導電性カーボンを分散させたものを、導電
性フランジ２−３としてポリアセタール樹脂に導電性カ
ーボンファイバーを分散させたものを用いた図７３に示
す系を無響室にセットし、ＩＳＯ−７７７９の６項に従
って騒音測定を行なった。その結果、従来では５５ｄＢ
であった騒音が４４ｄＢまで小さくなった。

【０２７５】＜第２実施例＞次に、第９発明の第２実施
例を図７５及び図７６に基づいて説明する。尚、図７５
は第２実施例に係る接触帯電装置の構成図、図７６は帯
電ローラの断面図である。

【０２７６】本実施例では、熱収縮性チューブから成る
当接部材２−１の裏面に導電層２−９が設けられてい
る。

【０２７７】而して、本実施例によれば、導電層２−９
によって帯電用のバイアスが表面層となる当接部材２−
１に均一に印加されるため、帯電ムラ等の発生の少ない
接触帯電装置が得られる。

【０２７８】尚、導電層２−９としては、適度な導電率
を有する層を設けることができれば、どのようなもので
も良いが、導電性粉体を樹脂溶液中に分散した塗布液を
作り、これを当接部材２−１の裏面に塗布した後に乾燥
させて導電層２−９を形成する方法が簡便である。

【０２７９】＜第３実施例＞図７７及び図７８に第９発
明の第３実施例を示す。尚、図７７は第３実施例に係る
接触帯電装置の構成図、図７８は帯電ローラの断面図で
ある。

【０２８０】本実施例では、熱収縮性チューブから成る
当接部材２−１の上に表面層として高抵抗層２−１０と
低抵抗層２−１１の２層が設けられている。

【０２８１】上記高抵抗層２−１０はヒドリンゴムや紙
等で構成され、これは感光ドラム１上のピンホール部に
当該帯電ローラ２が対抗したときに異常放電の発生を防
ぐものである。又、前記低抵抗層２−１１は前記第２実
施例で使用した導電層２−９と同じ低抵抗層であり、こ
れは高抵抗層２−１０の裏面に電源９からのバイアスを
印加するためのものである。尚、導電性フランジ２−３
は高抵抗層２−１０と導通がとれるように凸型に成形さ
れている。

【０２８２】帯電ローラ２を上記のように構成すれば、
感光ドラム１にピンホール等の欠陥があっても、異常放
電を生ずることなく帯電ができる。尚、斯かる構成で
は、熱収縮性チューブには特に導電性を付与する必要は
ない。

【０２８３】以上のように、本発明に係る接触帯電装置
は単層構成に限ることなく、必要に応じて機能を分離し
た積層構成にしても良い。

【０２８４】又、帯電ローラ２に印加する交流電圧の波
形は正弦波に限られることはなく、矩形波、三角波等を
用いた場合でも同様の効果を得られる。更に、感光ドラ
ム１帯電特性はマイナスに限定されることはなく、プラ
スであっても良いことは言うまでもない。

【０２８５】＜第４実施例＞図７９は本発明をプロセス
カートリッジに適用した例を示す。

【０２８６】図示のプロセスカートリッジにおいて、１
は感光ドラム、２は本発明に係る帯電ローラ、３はレー
ザ光、４は現像スリーブを示し、感光ドラム１と現像ス
リーブ４はそれぞれ図示矢印方向に回転している。又、
６は感光ドラム１上の転写残りトナーを清掃するための
クリーニングブレード、１２は感光ドラム１を保護する
ためのドラムシャッター、１３は現像剤であるトナーで
ある。

【０２８７】更に、１４はトナー１３を現像スリーブ４
の方向へ送るための撹拌棒、４−１は現像スリーブ４上
のトナー１３を均一な厚みにコートするための現像ブレ
ード、１５はクリーニングブレードで回収されたトナー
１３を溜るクリーナの廃トナー容器である。

【０２８８】上記構成を有するプロセスカートリッジに
おいて、帯電ローラ２によって均一に帯電された感光ド
ラム１には、変調されたレーザ光３で静電潜像が書き込
まれる。次いで、ついで静電潜像は現像スリーブ４によ
って供給されるトナー１３でトナー像として現像され、
該トナー像は不図示の転写材に転写され、以後、定着工
程へと進む。

【０２８９】而して、本実施例によれば、帯電音の小さ
な、非常にコンパクトなプロセスカートリッジが得られ
る。［第１０発明］以下に第１０発明の実施例を添付図面に
基づいて説明する。

【０２９０】＜第１実施例＞図８０は第１実施例に係る
接触帯電装置の構成を示す破断正面図、図８１は同側面
図である。

【０２９１】図中、２は帯電ローラであり、２−３は外
部電源９から交流バイアス（２．０ＫＶ_PP；６００Ｈ
ｚ）を印加するためのステンレス等から成る金属芯金で
ある。又、２−１はＥＰＤＭやウレタンにカーボン、酸
化錫等の導電性粉体を分散させて成る柔軟な当接部材で
あり、該当接部材２−１はその両端部を支持部材２−５
よって支持されている。そして、当接部材２−１と芯金
２−３及び支持部材２−５で画成される中空部２−２に
は空気や窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスが封入
されている。尚、上記支持部材２−５は芯金２−３と導
通層２−１を導通させるための導電性スポンジ等で構成
されている。

【０２９２】又、１６は外部からバイアスを印加すると
同時に帯電ローラ２を感光ドラム１に適度の圧力で押し
当てるためのばねである。１７は押し当て部材である樹
脂製の押えコロであって、該押えコロ１７は当接部１７
−１を回転軸１７−２に回転自在に支承させて構成され
ている。

【０２９３】上記構成によれば、常に適度の圧力が押え
コロ１７から帯電ローラ２に印加され、帯電ローラ２は
若干変形することになる。次いで、芯金２−３の両端部
に、ばね１６によって圧力を印加しても、帯電ローラ２
は押えコロ１７で感光ドラム１に押し付けられているた
め、若干変形している帯電ローラ２はしっかりニップを
形成し、感光ドラム１の表面から浮くことはなくなっ
た。その結果、帯電不良の発生が確実に防がれる。更
に、帯電ローラ２が感光ドラム１に確実に当接されるた
め、該帯電ローラ２の従動回転がスムーズに行なえるよ
うになった。

【０２９４】＜第２実施例＞図８２及び図８３に第１０
発明の第２実施例を示す。

【０２９５】本実施例では、押えコロ１７の他に、更に
押えコロ１８，１９，２３，２４を追加している。この
ように押えコロ１８，１９，２３，２４を増やせば、押
えコロ１７，１８，１９によって帯電不良の防止をより
確実に行なうことができると同時に、押えコロ２３、２
４によって帯電ローラ２が感光ドラム１の回転によって
回転方向下流の方へ移動するのが確実に防がれる。

【０２９６】＜第３実施例＞図８４及び図８５に第１０
発明の第３実施例を示す。

【０２９７】本実施例では、押えコロ２０の軸方向長さ
を、画像領域よりも長くしたものである。これは、耐久
を行なうと、押えコロ２０が帯電ローラ２に当接してい
るところと、していないところでは帯電ローラ２表面の
汚れ方に差ができるためである。帯電ローラ２はその表
面が汚れたところでは帯電性能が若干落ちるため、画像
に影響が出て画像ムラとなって現われる。

【０２９８】而して、本実施例によれば、押えコロ２０
の軸方向長さを画像領域よりも長くしているため、画像
領域内においては、全ての範囲で帯電ローラ２に押えコ
ロ２０が当接し、従って、耐久しても帯電ローラ２は均
一に汚れ、画像ムラは目立たなくなる。

【０２９９】＜第４実施例＞図８６及び図８７に第１０
発明の第４実施例を示す。

【０３００】図において、２１はカートリッジや本体側
のモールド部材であり、これは押し当て部材を兼ねてい
る。又、２２は帯電ローラ２の導通層２−５に外部から
バイアスを印加するための接点である。

【０３０１】上記構成によれば、押えコロが不要とな
る。又、押し当て部材２１は、カートリッジや本体フレ
ームを形成する際、型に予め彫り込んでおけば良く、押
えコロの組立てコスト等も考慮すると、全体として大幅
なコストダウンを図ることができる。

【０３０２】＜第５実施例＞図８８は本発明をプロセス
カートリッジに応用した例を示す。

【０３０３】図示のプロセスカートリッジにおいて、１
は感光ドラム、２は本発明に係る帯電ローラ、３はレー
ザ光、４は現像スリーブであり、感光ドラム１と現像ス
リーブ４はそれぞれ図示矢印方向に回転している。又、
６は感光ドラム１上の転写残りトナーを清掃するための
クリーニングブレード、１２は感光ドラム１を保護する
ためのドラムシャッター、１３は現像剤であるトナーで
ある。

【０３０４】更に、１４はトナー１３を現像スリーブ４
の方向へ送るための撹拌棒、４−１は現像スリーブ４上
のトナー１３を均一な厚みにコートするための現像ブレ
ード、１５はクリーニングブレード６で回収されたトナ
ー１３を溜めるクリーナのトナー溜である。

【０３０５】上記構成を有するプロセスカートリッジに
おいて、帯電音の殆んど認められない帯電ローラ２で帯
電された感光ドラム１には、変調されたレーザ光３で静
電潜像が書込まれる。次いで静電潜像は現像スリーブ４
によって供給されるトナー１３でトナー像として現像さ
れ、該トナー像は不図示の転写材に転写され、以後、定
着工程へと進む。

【０３０６】而して、本実施例によれば、帯電音の発生
しない、非常にコンパクトなプロセスカートリッジを得
ることができる。

【０３０７】尚、以上の実施例において、帯電ローラ２
に印加する交流電圧の波形は、正弦波に限られることは
なく、矩形波、三角波等を用いた場合でも同様の効果が
得られる。又、感光ドラム１の帯電極性はマイナスに限
定されることはなく、プラスであっても良いことは言う
までもない。

【０３０８】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接させて
被帯電体面の帯電を行なう接触帯電装置において、帯電
音の発生を防ぐことができるとともに、被帯電体を均一
に帯電させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の第１実施例に係る接触帯電装置の構
成図である。

【図２】第１発明の第１実施例に係る接触帯電装置の帯
電ローラの断面図である。

【図３】第１発明の第２実施例に係る接触帯電装置帯電
ローラの構成図である。

【図４】第１発明の第２実施例に係る接触帯電装置の帯
電ローラの断面図である。

【図５】第１発明の第３実施例に係る接触帯電装置の構
成図である。

【図６】第１発明の第４実施例に係る接触帯電装置の構
成図である。

【図７】第１発明の第４実施例に係る接触帯電装置の帯
電ローラの断面図である。

【図８】第１発明の第５実施例に係るプロセスカートリ
ッジの断面図である。

【図９】第２発明の第１実施例に係る接触帯電装置の構
成図である。

【図１０】第２発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図１１】第２発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの構成図である。

【図１２】第２発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図１３】第２発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図１４】第２発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図１５】第２発明の第４実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図１６】第２発明の第５実施例に係るプロセスカート
リッジの断面図である。

【図１７】第３発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図１８】第３発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図１９】第３発明の第１実施例に係る帯電ローラの基
層の斜視図である。

【図２０】第３発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図２１】第３発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図２２】第３発明の第２実施例に係る帯電ローラの基
層の斜視図である。

【図２３】第３発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図２４】第３発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図２５】第３発明の第３実施例に係る帯電ローラの基
層の斜視図である。

【図２６】第３発明の第４実施例に係るプロセスカート
リッジの断面図である。

【図２７】第４発明の第１実施例に係る接触帯電装置を
備える画像形成装置要部の構成図である。

【図２８】図２７要部の拡大図である。

【図２９】第４発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図３０】交流電圧のピーク間電圧Ｖ_PPと感光ドラムの
表面電位Ｖ_S との関係を示す図である。

【図３１】交流電流Ｉ_ACと感光ドラムの表面電位Ｖ_S と
の関係を示す図である。

【図３２】交流電圧のピーク間電圧Ｖ_PPと感光ドラムの
表面電位Ｖ_S との関係を示す図である。

【図３３】第４発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図３４】第４発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図３５】第４発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図３６】第４発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図３７】第４発明の第４実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図３８】第４発明の第５実施例に係るプロセスカート
リッジの断面図である。

【図３９】第５発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図４０】第５発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図４１】騒音計測結果を示す図である。

【図４２】第５発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの構成図である。

【図４３】第５発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図４４】第５発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図４５】第５発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図４６】第５発明の第４実施例に係るプロセスカート
リッジの断面図である。

【図４７】第６発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図４８】第６発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図４９】帯電ローラの内圧を変えて該帯電ローラの感
光ドラムへの当接状態を調べた結果を示す図である。

【図５０】帯電ローラにおける当接部材の厚さＴと支持
部材の厚さｔとの関係を示す図である。

【図５１】第６発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの構成図である。

【図５２】第６発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図５３】第６発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図５４】第６発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図５５】第６発明の第４実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図５６】第６発明の第５実施例に係るプロセスカート
リッジの断面図である。

【図５７】第７発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図５８】第７発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図５９】等価回路図である。

【図６０】第７発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図６１】第７発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図６２】第７発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの構成図である。

【図６３】第７発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図６４】第７発明の第４実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの構成図である。

【図６５】第７発明の第５実施例に係るプロセスカート
リッジの断面図である。

【図６６】第８発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図６７】第８発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図６８】等価回路図である。

【図６９】第８発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの構成図である。

【図７０】第８発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図７１】第８発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図７２】第８発明の第４実施例に係るプロセスカート
リッジの断面図である。

【図７３】第９発明の第１実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図７４】（ａ），（ｂ）は帯電ローラの組立要領を示
す説明的断面図である。

【図７５】第９発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図７６】第９発明の第２実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図７７】第９発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
構成図である。

【図７８】第９発明の第３実施例に係る接触帯電装置の
帯電ローラの断面図である。

【図７９】第９発明の第４実施例に係るプロセスカート
リッジの断面図である。

【図８０】第１０発明の第１実施例に係る接触帯電装置
の構成を示す破断正面図である。

【図８１】第１０発明の第１実施例に係る接触帯電装置
の構成を示す側面図である。

【図８２】第１０発明の第２実施例に係る接触帯電装置
の構成を示す破断正面図である。

【図８３】第１０発明の第２実施例に係る接触帯電装置
の構成を示す側面図である。

【図８４】第１０発明の第３実施例に係る接触帯電装置
の構成を示す破断正面図である。

【図８５】第１０発明の第３実施例に係る接触帯電装置
の構成を示す側面図である。

【図８６】第１０発明の第４実施例に係る接触帯電装置
の構成を示す破断正面図である。

【図８７】第１０発明の第４実施例に係る接触帯電装置
の構成を示す側面図である。

【図８８】第１０発明の第５実施例に係るプロセスカー
トリッジの断面図である。

【図８９】従来の接触帯電装置を備える画像形成装置要
部の構成図である。

【図９０】（ａ），（ｂ），（ｃ）は帯電音発生のメカ
ニズムを説明するための図である。

【符号の説明】１感光ドラム（被帯電体）２帯電ローラ（帯電部材）２−１当接部材（低抵抗層）２−２中空部２−３芯金（軸部）２−４高抵抗層２−５フランジ（隔壁）２−６支持部材２−７基層２−９導電層２−１０高抵抗層２−１１低抵抗層９外部電源１１帯電ブレード（帯電部材）１７抑えコロ（押し当て部材）１８抑えコロ（押し当て部材）１９抑えコロ（押し当て部材）２０抑えコロ（押し当て部材）２３抑えコロ（押し当て部材）２４抑えコロ（押し当て部材）３０交流定電流制御手段４０直流定電圧制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山崎道仁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)発明者清水康史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)発明者緒方寛明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

【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当
接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装置におい
て、前記帯電部材を中空に構成するとともに、これの被
帯電体との当接部に少なくとも一層から成る抵抗層設
け、該抵抗層の最外層の体積抵抗率を内層のそれよりも
大きく設定したことを特徴とする接触帯電装置。
【請求項２】前記帯電部材をプロセスカートリッジに
使用することを特徴とする請求項１記載の接触帯電装
置。
【請求項３】電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当
接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装置におい
て、前記帯電部材の表層材料を植物繊維、ビスコスレー
ヨン、セルロースアセテート、合成繊維、合成高分子材
料の何れかとしたことを特徴とする接触帯電装置。
【請求項４】前記帯電部材をプロセスカートリッジに使
用することを特徴とする請求項３記載の接触帯電装置。
【請求項５】電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当
接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装置におい
て、前記帯電部材を、芯金にゴム状の基層物質を螺旋状
に巻き付け、その上に表層を覆せ、芯金と表層の間に中
空部を形成して構成したことを特徴とする接触帯電装
置。
【請求項６】前記帯電部材をプロセスカートリッジに
使用することを特徴とする請求項５記載の接触帯電装
置。
【請求項７】電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当
接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装置におい
て、前記帯電部材を中空に構成するとともに、該帯電部
材に、交流成分と直流成分とを重畳した電圧を印加し、
前記交流成分を所定の電流値に定電流制御することを特
徴とする接触帯電装置。
【請求項８】前記直流成分を所定の電圧値に定電圧制
御することを特徴とする請求項７記載の接触帯電装置。
【請求項９】前記帯電部材をプロセスカートリッジに
使用することを特徴とする請求項７又は８記載の接触帯
電装置。
【請求項１０】軸部、帯電層及び該帯電層を軸部に対
して支持する支持部とで中空状に構成される帯電部材を
被帯電体に当接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電
装置において、前記支持部を壁状に構成するとともに、
前記軸部と交差せしめることを特徴とする接触帯電装
置。
【請求項１１】前記帯電部材をプロセスカートリッジ
に使用することを特徴とする請求項１０記載の接触帯電
装置。
【請求項１２】軸部、帯電層及び該帯電層を軸部に対
して支持する支持部とで中空状に構成される帯電部材を
被帯電体に当接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電
装置において、前記帯電部材の中空部の内圧を１気圧以
上に保つとともに、前記帯電層の厚さを前記支持部の厚
さよりも厚くしたことを特徴とする接触帯電装置。
【請求項１３】前記帯電部材をプロセスカートリッジ
に使用することを特徴とする請求項１２記載の接触帯電
装置。
【請求項１４】電圧を印加した帯電部材を被帯電体に
当接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装置におい
て、前記帯電部材を、表層に誘電体層を有する中空状と
するとともに、該帯電部材の交流電圧に対するリアクタ
ンスが同帯電部材の抵抗よりも小さくなるようにしたこ
とを特徴とする接触帯電装置。
【請求項１５】前記帯電部材の静電容量を前記被帯電
体の静電容量よりも大きくしたことを特徴とする請求項
１４記載の接触帯電装置。
【請求項１６】前記帯電部材をプロセスカートリッジ
に使用することを特徴とする請求項１４又は１５記載の
接触帯電装置。
【請求項１７】電圧を印加した帯電部材を被帯電体に
当接させて被帯電面の帯電を行なう接触帯電装置におい
て、前記帯電部材を、導電層と、樹脂製の誘電体層であ
る表層を有する中空状に構成したことを特徴とする接触
帯電装置。
【請求項１８】前記表層を構成する樹脂は、Ｎ−メト
キシメチル化ナイロン、ポリビニルブチラール樹脂、ポ
リウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、スチレン
・ブタジエン樹脂、低抵抗粉体を分散させたフッ素樹
脂、再生セルロース等であることを特徴とする請求項１
７記載の接触帯電装置。
【請求項１９】前記帯電部材をプロセスカートリッジ
に使用することを特徴とする請求項１７又は１８記載の
接触帯電装置。
【請求項２０】帯電部材を被帯電体に当接させて被帯
電面の帯電を行なう接触帯電装置において、前記帯電部
材を、熱収縮性を有するチューブ状の当接部材の両端に
導電性フランジを嵌め込むことによってローラ状に構成
したことを特徴とする接触帯電装置。
【請求項２１】前記当接部材を熱収縮させることによ
って、前記導電性フランジを当接部材に固定することを
特徴とする請求項２０記載の接触帯電装置。
【請求項２２】前記当接部材は、導電性を付与された
熱収縮チューブであることを特徴とする請求項２０記載
の接触帯電装置。
【請求項２３】前記当接部材の裏面に導電層が設けら
れていることを特徴とする請求項２０記載の接触帯電装
置。
【請求項２４】前記当接部材の表面に導電層を設け、
且つ、該導電層の上に高抵抗層を設けたことを特徴とす
る請求項２０記載の接触帯電装置。
【請求項２５】前記当接部材に、少なくとも交流成分
を有する電圧を印加することを特徴とする請求項２０記
載の接触帯電装置。
【請求項２６】前記帯電部材をプロセスカートリッジ
に使用することを特徴とする請求項２０記載の接触帯電
装置。
【請求項２７】帯電部材を被帯電体に当接させて被帯
電面の帯電を行なう接触帯電装置において、前記帯電部
材を押し当て部材を用いて前記被帯電体に押し当てるこ
とを特徴とする接触帯電装置。
【請求項２８】前記帯電部材をプロセスカートリッジ
に使用することを特徴とする請求項２７記載の接触帯電
装置。