JPH0728306A

JPH0728306A - 帯電部材、帯電装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JPH0728306A
Application number: JP5193098A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ogata; 寛明緒方; Erika Asano; えりか浅野; Michihito Yamazaki; 道仁山崎; Hiroki Kisu; 浩樹木須
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1995-01-31
Also published as: US5546167A

Abstract

(57)【要約】【目的】被帯電体１００に対して当接もしくは一定距
離に配され、電圧を印加する事により被帯電体帯電面を
一定電位に帯電する帯電部材２１０、或は該帯電部材を
含む装置において、帯電部材に対する印加電圧が振動電
圧でも表面電位の周期的なムラを小さくして、干渉縞や
帯電音の問題を解消すること。【構成】上記帯電部材２１０が、少なくとも一部が導
電性部材からなること、被帯電体１００に対面する帯電
面の少なくとも一部が、被帯電体表面の当接位置もしく
は最近接位置のうち該被帯電体の移動方向において最も
下流側の点から該被帯電体移動方向下流に向けて引いた
接線Ｈもしくは帯電部材の最接近部から下流に向けて前
記接線と平行に引いた線分Ｓを中にして被帯電体側とは
反対側にあること、該帯電部材の被帯電体に対面する帯
電面の少なくとも一部が凹面になっていること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】より詳しくは、ａ．被帯電体に対して当接もしくは一定距離に配され、
電圧を印加することにより被帯電体を帯電する帯電部材ｂ．帯電部材を被帯電体に対して当接もしくは一定距離
に配し、該帯電部材に電圧を印加して被帯電体を帯電す
る帯電装置ｃ．被帯電体面を帯電装置で帯電し、その帯電面に画像
情報の書き込みをして画像形成を実行する画像形成装置ｄ．帯電装置と、これ以外の作像プロセス機器のうちの
少なくと１つを包含し、画像形成装置に対して着脱され
るプロセスカートリッジに関する。

【０００３】

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

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

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

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

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

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

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

【００１０】振動電圧は振動電圧成分（以下、ＡＣ成分
と記す）、もしくは該ＡＣ成分と直流電圧成分（目標帯
電電位に相当する電圧、以下ＤＣ成分と記す）との重畳
電圧であり、ＡＣ成分の波形としては正弦波・矩形波・
三角波など適宜である。直流電源を周期的にオン・オフ
することによって形成された矩形波電圧であってもよ
い。

【００１１】図１１に帯電手段としてＡＣ印加方式の接
触帯電装置を採用した画像形成装置の一例の概略構成を
示した。本例の画像形成装置は電子写真プロセス利用の
レーザービームプリンターである。

【００１２】１００は被帯電体としてのドラム型の電子
写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、例え
ば、アルミニウム製のドラム基体１０２の外周面に感光
層としての有機光導電体（ｏｐｃ）１０１を形成してな
る、外径３０ｍｍのもので、矢印Ａの時計方向に所定の
周速度（プロセススピード）にて回転駆動される。

【００１３】２００は帯電部材としての帯電ローラ（導
電性ローラ）であり、芯金棒２０１と、その外周に形成
した導電性ゴム製等の導電性ローラ体２０２とよりな
る。この帯電ローラ２００は芯金棒２０１の両端部にそ
れぞれ作用させた押し圧ばね（加圧ばね）３の押し圧力
で感光ドラム１００面に対して所定の押し圧力をもって
圧接しており、本例の場合は感光ドラム１００の回転に
ともない従動回転する。

【００１４】４は帯電ローラ２００に対する電圧印加電
源であり、この電源４により帯電ローラ２００の芯金棒
２０１に接触させた接点板２０３を介して感光ドラム１
００の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧Ｖｐｐを
有するＡＣ成分ＶａｃとＤＣ成分Ｖｄｃとの重畳電圧
（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）が帯電ローラ２００に印加されて、
回転駆動されている感光ドラム１００の外周面がＡＣ印
加方式で均一に接触帯電処理される。図中Ｂは実際に帯
電が行なわれる領域を示している。また帯電ローラ２０
０の帯電面は感光ドラム表面の帯電ローラ当接位置０に
引いた接線Ｈを含む面Ｓに対して感光ドラム側とは反対
側にある。

【００１５】一方、コンピューター・ワードプロセッサ
ー・画像読み取り装置等のホスト装置（不図示）から目
的の画像（印字）情報の時系列電気デジタル画素信号が
レーザースキャナ（不図示）に入力され、コントローラ
ーにより制御された該レーザースキャナから該入力画素
信号に対応して一定の印字密度Ｄｄｐｉで画像変調され
たレーザー光５が出力され、前記回転感光ドラム１００
の帯電処理面に対して該出力レーザー光５によるライン
走査（ドラム母線方向の主走査露光）がなされること
で、目的の画像情報の書き込みがなされて回転感光ドラ
ム１００面に該画像情報の静電潜像が形成される。

【００１６】その潜像が現像器の現像スリーブ６により
反転現像でトナー像として可視化され、そのトナー像
が、不図示の給紙部から感光ドラム１００と転写ローラ
８との圧接ニップ部（転写部位）に所定のタイミングで
給送された記録紙（転写材）７に順次に転写されてい
く。

【００１７】トナー像転写を受けた記録紙７は感光ドラ
ム１００面から分離されて不図示の定着手段へ搬送さ
れ、トナー像定着を受けて画像形成物として出力され
る。また転写材分離後の回転感光ドラム１００面はクリ
ーニング器（クリーナ）のクリーニングブレード９で転
写残りトナー等の残留付着物の除去を受けて清掃され、
繰り返して作像に供される。

【００１８】

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

【００１９】即ち、安定した表面電位を得るために帯電
部材２００に対する印加電圧として振動電圧を用いるＡ
Ｃ印加方式の場合にあっては、振動電圧の正負の電圧を
交互に繰り返して直流電圧Ｖｄｃに集束する表面電位を
得るため、実際の表面電位には周期的な細かい電位のム
ラが現れてしまう。

【００２０】この電位ムラを、帯電ローラ２００の当接
位置０から被帯電体としての感光ドラム１００上の回転
下流側の変位を横軸に、表面電位を縦軸に取ったグラフ
に示すと図１２のようになる。図１２中Ｂは図１１中Ｂ
と同様に、実際に帯電が行なわれる帯電領域である。こ
の電位のムラの電位差は数１０ｖから百数１０ｖとな
り、また電位ムラの周期は電源４の周波数ｆとプロセス
ピードに依存している。

【００２１】この電位ムラを記録紙７上に模式的に可視
化して現すと図１３中７ａのようになるが、この上に記
録紙進行方向に特定の周期を持つ特殊なパターン、例え
ば横線パターン画像７ｂを出力させたとき、横線パター
ン間隔がドラム表面電位のムラに近くなると、画像面に
干渉縞７ｃが発生してしまう。

【００２２】電源４のＡＣ成分周波数は、部品精度か
ら、決められた値からプラス・マイナス１０％はバラツ
キをもっており、電源によっては横線の空間周波数に近
接してしまい、レベルのひどい干渉縞が発生することも
あった。

【００２３】また、本出願人はこの干渉縞の対策のため
プロセススピードに応じて帯電部材に印加する電源のＡ
Ｃ成分周波数を大きくする方式を先に提案した。しかし
ながら、画像形成装置の高速化にともない、近年のよう
にプロセススピードが速くなってくると、一次の電源周
波数に起因して発生する所謂「帯電音」も一次周波数の
増大にともない大きくなってしまうという新たな問題が
発生している。

【００２４】本発明は、接触帯電手段、該帯電手段を用
いた画像形成装置やプロセスカートリッジにおける上記
のような干渉縞の問題、帯電音の問題を解消することを
目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、帯電部材、帯電装置、画像形成装置、及びプ
ロセスカートリッジである。

【００２６】（１）被帯電体に対して当接もしくは一定
距離に配され、電圧を印加することにより被帯電体を帯
電する帯電部材であり、少なくとも一部が導電性部材か
らなること、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の
少なくとも一部が、被帯電体表面の当接位置（もしくは
最近接位置）のうち該被帯電体の移動方向において最も
下流側の点から該被帯電体移動方向下流に向けて引いた
接線（もしくは帯電部材の最接近部から下流に向けて前
記接線と平行に引いた線分）を中にして被帯電体側とは
反対側にあること、該帯電部材の被帯電体に対面する帯
電面の少なくとも一部が凹面になっていること、を特徴
とする帯電部材。

【００２７】（２）帯電領域における被帯電体と帯電部
材のギャップが、被帯電体移動方向上流側よりも下流側
で広くなるように保持されていることを特徴とする
（１）に記載の帯電部材。

【００２８】（３）帯電部材の帯電面の少なくとも一部
が被帯電体の表面から１μｍ以上８００μｍ以下の領域
にあることを特徴とする（１）又は（２）に記載の帯電
部材。

【００２９】（４）前記帯電部材に印加される電圧が振
動電圧であることを特徴とする（１）に記載の帯電部
材。

【００３０】（５）前記振動電圧が、直流電圧を印加し
たときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間
電圧を有することを特徴とする（４）に記載の帯電部
材。

【００３１】（６）前記帯電部材に印加される電圧が直
流電圧であることを特徴とする（１）に記載の帯電部
材。

【００３２】（７）帯電部材を被帯電体に対して当接も
しくは一定距離に配し、該帯電部材に電圧を印加して被
帯電体を帯電する帯電装置であり、帯電部材が、少な
くとも一部が導電性部材からなること、該帯電部材の被
帯電体に対面する帯電面の少なくとも一部が、被帯電体
表面の当接位置（もしくは最近接位置）のうち該被帯電
体の移動方向において最も下流側の点から該被帯電体移
動方向下流に向けて引いた接線（もしくは帯電部材の最
接近部から下流に向けて前記接線と平行に引いた線分）
を中にして被帯電体側とは反対側にあること、該帯電部
材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一部が凹面
になっていること、を特徴とする帯電装置。

【００３３】（８）帯電領域における被帯電体と帯電部
材のギャップが、被帯電体移動方向上流側よりも下流側
で広くなるように保持されていることを特徴とする
（７）に記載の帯電装置。

【００３４】（９）帯電部材の帯電面の少なくとも一部
が被帯電体の表面から１μｍ以上８００μｍ以下の領域
にあることを特徴とする（７）又は（８）に記載の帯電
装置。

【００３５】（１０）前記帯電部材に印加される電圧が
振動電圧であることを特徴とする（７）に記載の帯電装
置。

【００３６】（１１）前記振動電圧が、直流電圧を印加
したときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク
間電圧を有することを特徴とする（１０）に記載の帯電
装置。

【００３７】（１２）前記帯電部材に印加される電圧が
直流電圧であることを特徴とする（７）に記載の帯電装
置。

【００３８】（１３）被帯電体面を帯電装置で帯電し、
その帯電面に画像情報の書き込みをして画像形成を実行
する画像形成装置において、帯電装置は、帯電部材を被
帯電体に対して当接もしくは一定距離に配し、該帯電部
材に電圧を印加して帯電する帯電装置であり、帯電部材
が、少なくとも一部が導電性部材からなること、該帯電
部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一部が、
被帯電体表面の当接位置（もしくは最近接位置）のうち
該被帯電体の移動方向において最も下流側の点から該被
帯電体移動方向下流に向けて引いた接線（もしくは帯電
部材の最接近部から下流に向けて前記接線と平行に引い
た線分）を中にして被帯電体側とは反対側にあること、
該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一
部が凹面になっていること、を特徴とする画像形成装
置。

【００３９】（１４）帯電領域における被帯電体と帯電
部材のギャップが、被帯電体移動方向上流側よりも下流
側で広くなるように保持されていることを特徴とする
（１３）に記載の画像形成装置。

【００４０】（１５）帯電部材の帯電面の少なくとも一
部が被帯電体の表面から１μｍ以上８００μｍ以下の領
域にあることを特徴とする（１３）又は（１４）に記載
の画像形成装置。

【００４１】（１６）前記帯電部材に印加される電圧が
振動電圧であることを特徴とする（１３）に記載の画像
形成装置。

【００４２】（１７）前記振動電圧が、直流電圧を印加
したときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク
間電圧を有することを特徴とする（１６）に記載の画像
形成装置。

【００４３】（１８）前記帯電部材に印加される電圧が
直流電圧であることを特徴とする（１３）に記載の画像
形成装置。

【００４４】（１９）被帯電体面の帯電面に対する画像
情報の書き込みがライン走査でなされることを特徴とす
る（１３）に記載の画像形成装置。

【００４５】（２０）帯電装置と、これ以外の作像プロ
セス機器のうちの少なくと１つを包含し、画像形成装置
に対して着脱されるプロセスカートリッジにおいて、帯
電装置は、帯電部材に電圧を印加し、この帯電部材を被
帯電体に対して当接もしくは一定距離に配し、該帯電部
材に電圧を印加して被帯電体を帯電する帯電装置であ
り、帯電部材が、少なくとも一部が導電性部材からなる
こと、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なく
とも一部が、被帯電体表面の当接位置（もしくは最近接
位置）のうち該被帯電体の移動方向において最も下流側
の点から該被帯電体移動方向下流に向けて引いた接線
（もしくは帯電部材の最接近部から下流に向けて前記接
線と平行に引いた線分）を中にして被帯電体側とは反対
側にあること、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面
の少なくとも一部が凹面になっていること、を特徴とす
るプロセスカートリッジ。

【００４６】（２１）帯電領域における被帯電体と帯電
部材のギャップが、被帯電体移動方向上流側よりも下流
側で広くなるように保持されていることを特徴とする
（２０）に記載のプロセスカートリッジ。

【００４７】（２２）帯電部材の帯電面の少なくとも一
部が被帯電体の表面から１μｍ以上８００μｍ以下の領
域にあることを特徴とする（２０）又は（２１）に記載
のプロセスカートリッジ。

【００４８】（２３）前記帯電部材に印加される電圧が
振動電圧であることを特徴とする（２０）に記載のプロ
セスカートリッジ。

【００４９】（２４）前記振動電圧が、直流電圧を印加
したときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク
間電圧を有することを特徴とする（２３）に記載のプロ
セスカートリッジ。

【００５０】（２５）前記帯電部材に印加される電圧が
直流電圧であることを特徴とする（２０）に記載のプロ
セスカートリッジ。

【００５１】（２６）被帯電体面の帯電面に対する画像
情報の書き込みがライン走査でなされることを特徴とす
る（２０）に記載のプロセスカートリッジ。

【００５２】

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

【００５３】これは帯電部材の帯電面を凹面とし、かつ
該帯電部材を被帯電体の移動方向に対し帯電領域の上流
側が狭く、下流側が広くなるように配置することで、帯
電領域での表面電位の変化が緩やかになり、かつ帯電領
域が広がったためである。これにより、従来例と同様の
条件で画像を出力した場合でも干渉縞は目立たなくな
る。

【００５４】また、表面電位の周期的なムラを小さくで
きると言うことは、同一のプロセススピードに於て印加
周波数を落とせると言うことである。その結果、帯電音
も小さくすることが可能になった。

【００５５】また、上記のような形状の帯電部材には帯
電領域が広い、コストが安いなどのメリットがあるた
め、直流電圧のみを印加するタイプ（ＤＣ印加方式）の
帯電装置にも応用可能である。

【００５６】

【実施例】

［実施例１］（図１〜図４）図１は一実施例としての画像形成装置の概略構成図、図
２は帯電部材部分の拡大図である。

【００５７】本例の画像形成装置は被帯電体（像担持
体）としての感光ドラム１の帯電手段として接触帯電装
置を用いた、電子写真プロセスによるレーザービームプ
リンターであり、前述図１１のプリンターと共通する構
成部材部分には共通の符号を付して再度の説明を省略す
る。

【００５８】感光ドラム１００は本例のものはアルミニ
ウム製のドラム基体１０２の外周面に感光体層として有
機光導電体（ｏｐｃ）層１０１を形成してなる、外径
（２×Ｒ）３０ｍｍのもので、矢印Ａの時計方向に所定
のプロセススピード（周速度）をもって回転駆動され
る。

【００５９】２１０は、帯電面（感光ドラム１００に対
する対向面）を曲率半径１９ｍｍの凹面とした帯電部材
であり、金属板、導電プラスチック、導電ゴム等からな
る電極板２１１と、帯電面に形成した高抵抗層２１２か
らなっている。

【００６０】高抵抗層２１２は、感光ドラム１００上に
ピンホール等の欠陥があっても、帯電部材２１０からそ
こに向かってリークが発生するのを防止するために設け
られているが、電極板２１１に中抵抗（１０⁵ 〜１０¹⁰
Ωｃｍ程度）の材質のものを用いることにより、無くす
ことも可能である。

【００６１】帯電部材２１０はスペーサー２１３によ
り、感光ドラム１００と帯電部材２１０のギャップが、
感光ドラム１００の回転方向に対し帯電領域の上流側よ
りも下流側で広くなるように保持されている。

【００６２】該帯電部材２１０の帯電面は、感光ドラム
表面の最近接部０に引いた接線Ｈと平行に、帯電部材の
最近接部から引いた線分を含む面Ｓに対し感光ドラム１
００の反対側にある。

【００６３】帯電部材と感光ドラムとの距離は、感光ド
ラムの回転方向Ａに対し上流側で１００μｍに、下流側
で７００μｍになるように設定されている。

【００６４】そして電源４から直流に周波数ｆの交流を
重畳したバイアス電圧（Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が押し圧ばね
３を介して帯電部材２１０に印加されることで、回転す
る感光ドラム１００の周面が所定の電位に帯電処理され
る。Ｂは、実際に帯電が行われる帯電領域を示してい
る。

【００６５】上記のように帯電面を凹面とした形状の帯
電部材２１０を、感光ドラムの回転方向に対し帯電領域
Ｂの上流側が狭く、下流側が広くなるように配置するこ
とにより、帯電される感光ドラム１の表面電位の周期的
なムラは従来のものに比べ小さくなる。

【００６６】この表面電位の様子を、前述した図１２の
従来例（帯電ローラの場合）と同様に、本帯電部材２１
０の感光ドラム回転上流端０からの感光ドラム上の回転
下流側の変位を横軸に、表面電位を縦軸に取ったグラフ
に示すと図３のようになる。図３中Ｂは、実際に帯電が
行われる帯電領域を示している。

【００６７】本実施例では、電位のムラの電位差は１０
数ｖであった。これは帯電部材２１０の帯電面を凹面と
し、かつ該帯電部材を上記のように感光ドラムの回転方
向に対し帯電領域Ｂの上流側が狭く、下流側が広くなる
ように配置したため、帯電領域での表面電位の変化が緩
やかになり、かつ帯電領域が広がったためである。これ
により、従来例と同様の条件で画像を出力した場合で
も、図４の模式図のように干渉縞７ｃは目立たなくな
る。

【００６８】以上説明したように上記の構成により、表
面電位の周期的なムラが小さくなり、その結果、干渉縞
を問題にならないレベルに抑えることが可能になった。

【００６９】また、表面電位の周期的なムラを小さくで
きると言うことは、同一のプロセススピードに於て印加
周波数を落とせると言うことである。その結果、帯電音
も小さくすることが可能になった。

【００７０】本発明者らは、図１の系の装置を無響室に
セットし、上記の条件に於ける騒音をＩＳＯ７７７９
の６項に従い測定した。その結果、従来装置で５５ｄＢ
近くあった騒音が、３３ｄＢにまで小さくなった。ま
た、干渉縞も全く目だたなかった。

【００７１】さらに、本実施例のように帯電部材２１０
を感光ドラム１００に対して非接触にすることで、帯電
部材２１０と感光ドラム１００の摺擦に起因する融着や
削れ、ドラム汚染などを防止することができ、有利とな
る。

【００７２】また、本実施例ではモアレや帯電音改善の
実施例として交流電圧を印加するタイプ（ＡＣ印加方
式）の帯電装置の例を示したが、上記のような形状の帯
電部材には帯電領域が広い、コストが安いなどのメリッ
トがあるため、直流電圧のみを印加するタイプ（ＤＣ印
加方式）の帯電装置にも応用可能である。

【００７３】［実施例２］（図５・図６）本実施例では、帯電部材２１０は、該帯電部材２１０と
感光ドラム１００との距離が、感光ドラムの回転方向Ａ
に対し上流側で２００μｍに、下流側で７５０μｍにな
るように設定されている。

【００７４】凹面の帯電面を持つ帯電部材２１０では、
印加電圧のピーク値Ｖｍａｘ（印加ＤＣ成分Ｖｄｃ＋１
／２×印加ＡＣ成分Ｖａｃ）として４ｋＶ以上を印加す
ると過放電による異常画像が希に発生する事がある。

【００７５】このため、印加電圧Ｖｍａｘは４ｋＶ以下
としたい。そのためには帯電部材２１０の帯電面を、前
記電圧より低い印加電圧で放電できる位置、すなわち図
６に示す「帯電部材と感光ドラムの表面の距離と、帯電
処理に要する放電に必要な電圧のピーク値Ｖｍａｘの関
係」にあるように、感光ドラム表面から１μｍ以上８０
０μｍ以下の領域に配すれば良い（図５中ｒ−Ｒ＝８０
０μｍ）。

【００７６】本実施例では、上記位置に帯電部材２１０
を配置し、直流成分Ｖｄｃを−７００Ｖ、交流成分Ｖａ
ｃを２．５Ｖｐｐ印加する事で、良好な帯電を行う事が
できた。

【００７７】このように、帯電部材の帯電面の少なくと
も一部を凹面とし、被帯電体と帯電部材のギャップを、
被帯電体の移動方向に対し帯電領域の上流側よりも下流
側で広くなるように保持した帯電装置において、帯電部
材の帯電面を被帯電体の表面から１μｍ以上８００μｍ
以下の領域に配する事により、干渉縞・帯電音を問題に
ならないレベルに抑えるとともに、過放電による異常画
像も無くす事が可能となった。

【００７８】なお、本実施例では、過放電が起こるのが
印加電圧Ｖｍａｘ４ｋＶ以上であった事から、帯電部材
の帯電面を配置する領域を感光ドラム表面から１μｍ以
上８００μｍ以下としたが、環境変動などを考慮し、さ
らに良好な帯電を行うためには図６にも示したように印
加電圧は３ｋＶ以下が望ましい。

【００７９】よって帯電部材の帯電面を配置する領域も
感光ドラム表面から１μｍ以上６００μｍ以下の領域が
望ましい。

【００８０】また上記領域（感光ドラムの表面から１μ
ｍ以上８００μｍ以下の領域）には、帯電部材の帯電面
をすべて入れる必要はなく、少なくとも一部あれば帯電
は十分に行う事ができる。

【００８１】［実施例３］（図７・図８）本実施例では、帯電部材２１０の帯電面の凹面の形状
に、実施例１（図１・図２）のように一定の曲率を持つ
円筒面を用いていない。このような形状の帯電部材２１
０を用いた帯電装置でも、実施例１と同様の効果を得る
ことが出来た。

【００８２】このように帯電部材の帯電面は、なめらか
な凹面である必要はない。

【００８３】また図８に示すように、凹面部が複数であ
っても良く、また接触部に高抵抗層などを設ける事によ
り、上流側を接触させる事も可能である。

【００８４】［実施例４］（図９）本実施例は、ベルト状感光体１１０を用いた画像形成装
置の該感光体の帯電手段として前記実施例１の帯電装置
を適用したものである。このように被帯電体がドラム状
のものでない場合でも、帯電部材の帯電面の少なくとも
一部を凹面とし、被帯電体と帯電部材のギャップを、被
帯電体の移動方向に対し帯電領域の上流側よりも下流側
で広くなるように保持し、帯電体の帯電面の少なくとも
一部を、過放電を起こさないような印加電圧でも帯電が
可能な領域（感光体表面からの距離が１μｍ以上８００
μｍ以下；図中Ｃ＝８００μｍ）に配置する事により実
施例１および同２と同様の効果を得る事ができる。

【００８５】このように本発明は、被帯電体の形状にか
かわらず比較的柔軟に対応でき、その効果を得ることが
可能である。

【００８６】［実施例５］（図１０）本実施例は接触帯電装置を被帯電体（像担持体）の帯電
手段として用いている画像形成装置のプロセスカートリ
ッジである。

【００８７】本実施例のプロセスカートリッジは、像担
持体としての回転ドラム型の電子写真感光体１００、帯
電部材２１０、現像器１３、クリーニング器１４の４つ
のプロセス機器を包含させてなるものである。帯電部材
２１０は前述実施例１と同様の構成のものである。

【００８８】現像器１３において、６は現像スリーブ、
１２は現像スリーブ６上にトナーＴを均一な厚みにコー
トするための現像ブレードである。クリーニング器１４
において、９はクリーニングブレードである。

【００８９】２５はプロセスカートリッジのドラムシャ
ッターであり、実線示の開き状態から２点鎖線示の閉じ
状態に開閉自在である。プロセスカートリッジが画像形
成装置本体（不図示）から取り出された状態においては
２点鎖線示の閉じ状態にあり、感光ドラム１００の外部
露出部分面を隠散して感光ドラム面を保護している。

【００９０】プロセスカートリッジを画像形成装置本体
に装着するときはシャッター２５を実線示のように開き
状態にする、或いはプロセスカートリッジの装着過程で
シャッター２５が自動的に開き動作して、プロセスカー
トリッジが正規に装着されると、感光ドラム１００の外
部露出部分面が画像形成装置本体側の転写ローラ８に圧
接した状態になる。

【００９１】またプロセスカートリッジと画像形成装置
本体とが機械的・電気的にカップリングして、画像形成
装置本体側の駆動機構でプロセスカートリッジ側の感光
ドラム１００・現像スリーブ６等の駆動が可能となり、
また画像形成装置本体側の電気回路によりプロセスカー
トリッジ側の帯電部材２１０への帯電バイアスの印加、
現像スリーブ６への現像バイアスの印加等が可能とな
り、画像形成動作を実行できる状態になる。

【００９２】２６は露光用窓部であり、画像形成装置本
体側のレーザースキャナ（不図示）からの出力レーザー
光５がこの窓部２６を通してプロセスカートリッジ内に
入光して感光ドラム１００面が走査露光される。

【００９３】このような構成になっているために、サイ
クルムラのピーク間電圧が非常に小さく、従って干渉縞
がほとんど目だたないプリントが取れるプロセスカート
リッジを供給することが可能になった。また小型・簡単
かつ安価な構成のもと、本発明の効果を有するプロセス
カートリッジを供給することができた。

【００９４】なお、「ライン走査」とはレーザービーム
をポリゴンミラーの回転より像担持体の長手方向（母線
方向）に照射することに限らず、ＬＥＤ素子を像担持体
の長手方向に並べたＬＥＤヘッドを対向配置させてコン
トローラーの信号によりランプをオン・オフさせること
でラインを記録することを含むものとする。

【００９５】更に、像担持体としては感光ドラムに限ら
ず絶縁体のものを使用することもできる。この場合は帯
電部材の像担持体面移動方向下流側にピン状の電極を像
担持体長手方向に並べて対向配置したマルチスタイラス
の記録ヘッドを設けて帯電後に潜像を形成すればよい。
また本発明の画像形成装置は正規現像にも反転現像にも
適用可能であることはもちろんである。

【００９６】

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

【００９７】更に、表面電位の周期的なムラを小さくで
きると言うことは、同一のプロセススピードに於て印加
周波数を落とせる事と同等である。その結果、帯電音も
小さくすることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の装置の概略図

【図２】帯電部材部分の拡大図

【図３】表面電位ムラのグラフ

【図４】出力画像面に生じる干渉縞の説明模型図

【図５】実施例２の装置の概略図

【図６】帯電部材と感光ドラムの表面の距離と、帯電
処理に要する放電に必要な電圧のピーク値Ｖｍａｘの関
係を示す図

【図７】実施例３の装置の概略図

【図８】他の構成形態の装置の概略図

【図９】実施例４の装置の概略図

【図１０】実施例５の装置（プロセスカートリッジ）
の概略図

【図１１】従来例装置の概略図

【図１２】表面電位ムラのグラフ（帯電部材は帯電ロ
ーラ）

【図１３】出力画像面に生じる干渉縞の説明模型図

【符号の説明】

１００は感光ドラム２１０は帯電部材４は電源６は現像スリーブ８は転写ローラ９はクリーニング部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木須浩樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体に対して当接もしくは一定距離
に配され、電圧を印加することにより被帯電体を帯電す
る帯電部材であり、少なくとも一部が導電性部材からなること、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一
部が、被帯電体表面の当接位置（もしくは最近接位置）
のうち該被帯電体の移動方向において最も下流側の点か
ら該被帯電体移動方向下流に向けて引いた接線（もしく
は帯電部材の最接近部から下流に向けて前記接線と平行
に引いた線分）を中にして被帯電体側とは反対側にある
こと、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一
部が凹面になっていること、を特徴とする帯電部材。
【請求項２】帯電領域における被帯電体と帯電部材の
ギャップが、被帯電体移動方向上流側よりも下流側で広
くなるように保持されていることを特徴とする請求項１
に記載の帯電部材。
【請求項３】帯電部材の帯電面の少なくとも一部が被
帯電体の表面から１μｍ以上８００μｍ以下の領域にあ
ることを特徴とする請求項１又は同２に記載の帯電部
材。
【請求項４】前記帯電部材に印加される電圧が振動電
圧であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
【請求項５】前記振動電圧が、直流電圧を印加したと
きの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧
を有することを特徴とする請求項４に記載の帯電部材。
【請求項６】前記帯電部材に印加される電圧が直流電
圧であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
【請求項７】帯電部材を被帯電体に対して当接もしく
は一定距離に配し、該帯電部材に電圧を印加して被帯電
体を帯電する帯電装置であり、帯電部材が、少なくとも
一部が導電性部材からなること、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一
部が、被帯電体表面の当接位置（もしくは最近接位置）
のうち該被帯電体の移動方向において最も下流側の点か
ら該被帯電体移動方向下流に向けて引いた接線（もしく
は帯電部材の最接近部から下流に向けて前記接線と平行
に引いた線分）を中にして被帯電体側とは反対側にある
こと、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一
部が凹面になっていること、を特徴とする帯電装置。
【請求項８】帯電領域における被帯電体と帯電部材の
ギャップが、被帯電体移動方向上流側よりも下流側で広
くなるように保持されていることを特徴とする請求項７
に記載の帯電装置。
【請求項９】帯電部材の帯電面の少なくとも一部が被
帯電体の表面から１μｍ以上８００μｍ以下の領域にあ
ることを特徴とする請求項７又は同８に記載の帯電装
置。
【請求項１０】前記帯電部材に印加される電圧が振動
電圧であることを特徴とする請求項７に記載の帯電装
置。
【請求項１１】前記振動電圧が、直流電圧を印加した
ときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電
圧を有することを特徴とする請求項１０に記載の帯電装
置。
【請求項１２】前記帯電部材に印加される電圧が直流
電圧であることを特徴とする請求項７に記載の帯電装
置。
【請求項１３】被帯電体面を帯電装置で帯電し、その
帯電面に画像情報の書き込みをして画像形成を実行する
画像形成装置において、帯電装置は、帯電部材を被帯電体に対して当接もしくは
一定距離に配し、該帯電部材に電圧を印加して帯電する
帯電装置であり、帯電部材が、少なくとも一部が導電性部材からなること、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一
部が、被帯電体表面の当接位置（もしくは最近接位置）
のうち該被帯電体の移動方向において最も下流側の点か
ら該被帯電体移動方向下流に向けて引いた接線（もしく
は帯電部材の最接近部から下流に向けて前記接線と平行
に引いた線分）を中にして被帯電体側とは反対側にある
こと、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一
部が凹面になっていること、を特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】帯電領域における被帯電体と帯電部材
のギャップが、被帯電体移動方向上流側よりも下流側で
広くなるように保持されていることを特徴とする請求項
１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】帯電部材の帯電面の少なくとも一部が
被帯電体の表面から１μｍ以上８００μｍ以下の領域に
あることを特徴とする請求項１３又は同１４に記載の画
像形成装置。
【請求項１６】前記帯電部材に印加される電圧が振動
電圧であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形
成装置。
【請求項１７】前記振動電圧が、直流電圧を印加した
ときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電
圧を有することを特徴とする請求項１６に記載の画像形
成装置。
【請求項１８】前記帯電部材に印加される電圧が直流
電圧であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形
成装置。
【請求項１９】被帯電体面の帯電面に対する画像情報
の書き込みがライン走査でなされることを特徴とする請
求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項２０】帯電装置と、これ以外の作像プロセス
機器のうちの少なくと１つを包含し、画像形成装置に対
して着脱されるプロセスカートリッジにおいて、帯電装置は、帯電部材に電圧を印加し、この帯電部材を
被帯電体に対して当接もしくは一定距離に配し、該帯電
部材に電圧を印加して被帯電体を帯電する帯電装置であ
り、帯電部材が、少なくとも一部が導電性部材からなること、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一
部が、被帯電体表面の当接位置（もしくは最近接位置）
のうち該被帯電体の移動方向において最も下流側の点か
ら該被帯電体移動方向下流に向けて引いた接線（もしく
は帯電部材の最接近部から下流に向けて前記接線と平行
に引いた線分）を中にして被帯電体側とは反対側にある
こと、該帯電部材の被帯電体に対面する帯電面の少なくとも一
部が凹面になっていること、を特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２１】帯電領域における被帯電体と帯電部材
のギャップが、被帯電体移動方向上流側よりも下流側で
広くなるように保持されていることを特徴とする請求項
２０に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２２】帯電部材の帯電面の少なくとも一部が
被帯電体の表面から１μｍ以上８００μｍ以下の領域に
あることを特徴とする請求項２０又は同２１に記載のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項２３】前記帯電部材に印加される電圧が振動
電圧であることを特徴とする請求項２０に記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項２４】前記振動電圧が、直流電圧を印加した
ときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電
圧を有することを特徴とする請求項２３に記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項２５】前記帯電部材に印加される電圧が直流
電圧であることを特徴とする請求項２０に記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項２６】被帯電体面の帯電面に対する画像情報
の書き込みがライン走査でなされることを特徴とする請
求項２０に記載のプロセスカートリッジ。