JPH0728308A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＡＣ印加方式の帯電手段、該帯電手段を用い
た画像形成装置等における帯電ムラ・干渉縞・帯電音の
問題の解消、帯電部材の表層の抵抗低下や異物付着によ
る異常放電に起因する帯電不良・画像不良の発生の防
止。 【構成】 帯電部材２は、被帯電体１との接触部（もし
くは最近接部）のうち、被帯電体移動方向において最も
下流側（もしくは最近接部）の点から被帯電体移動方向
下流側へ向けて引いた接線Ｓ（もしくは最近接部から下
流へ向けて前記接線と平行に引いた線分）に対して被帯
電体と同じ側に帯電面の少なくとも一部があり、帯電面
と被帯電体表面とのなす距離が、帯電部材の該被帯電体
移動方向に対して上流部分で下流部分より小さい領域を
有し、帯電部材に印加する振動電圧のピーク電圧Ｖｐｐ
を、第一変曲点である放電開始電圧Ｖｔｈの２倍より大
きく、第二変曲点であるリーク開始電圧Ｖｐｐ２より小
さい範囲にしたこと。

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．振動電圧（時間と共に電圧値が周期的に変化する電
圧）を印加し、被帯電体に当接もしくは近接させて該被
帯電体面を帯電する帯電部材 ｂ．振動電圧を帯電部材に印加し、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帯
電装置 ｃ．像担持体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．少なくとも、像担持体と、該像担持体の帯電装置と
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

【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・ブラシ型などの帯電部材（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
（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】

【発明が解決しようとしている課題】

（ａ）しかしながら、こうした接触帯電では、コロナ帯
電と異なって被帯電体と帯電部材の帯電距離が非常に狭
いため、電源の変動影響を受けやすい。つまり、被帯電
体上の暗部電位ＶＤは、印加電源の交流成分の周波数と
プロセススピードで決まる空間波長のサイクルムラと呼
ばれる帯電ムラを有しているため画像形成装置にあって
は画像のラインピッチと上記空間波長の位相が一致する
場合と半波長ずれた場合とで明部電位の落ち込みに差が
生じ、現像されるラインの太さが一定でなくなり、干渉
縞が発生する。

【００１２】そこで、干渉縞の発生を避けるためには適
正な周波数を選択すればよいのであるが、装置の高速化
に伴いこの電源周波数を上げる必要があり、その結果、
帯電音が増加するといった問題があった。

【００１３】（ｂ）また帯電部材の表層の抵抗が環境変
動などにより低下した場合、電荷の移動が容易になり、
異常放電が起こって、画像形成装置にあっては出力記録
画像に図 に示すような白黒のまだらの縦スジが生じる
（ハーフトーン画像で特に顕著）。

【００１４】これは、特に、高湿の環境下で帯電部材の
表層の抵抗が低下し、また通紙枚数が多くなるにつれ、
表面にトナーが付着すると表面抵抗にムラができるため
多く発生する。さらに、これは帯電領域においての帯電
部材と被帯電体との空隙が大きくなり、放電開始電圧が
高くなるにつれて、生じやすい現象である。

【００１５】そこで本発明は、上記（ａ）の問題即ち接
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帯電ムラ（サイク
ルムラ）・干渉縞の問題、帯電音の問題を解消するこ
と、上記（ｂ）の問題即ち帯電部材の表層の抵抗低下や
異物付着による異常放電に起因する上記のような帯電不
良・画像不良の発生を防止して装置の信頼性を向上させ
ることを目的とする。

【００１６】

【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。

【００１７】（１）振動電圧を印加し、被帯電体に当接
もしくは近接させて該被帯電体面を帯電する帯電部材で
あり、該帯電部材は、被帯電体との接触部（もしくは最
近接部）のうち、被帯電体移動方向において最も下流側
（もしくは最近接部）の点から被帯電体移動方向下流側
へ向けて引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ
向けて前記接線と平行に引いた線分）に対して該被帯電
体と同じ側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電
面と被帯電体表面とのなす距離が、該帯電部材の該被帯
電体移動方向に対して上流部分で下流部分より小さい領
域を有し、該帯電部材に印加する振動電圧のピーク電圧
Ｖｐｐを、第一変曲点である放電開始電圧Ｖｔｈの２倍
より大きく、第二変曲点であるリーク開始電圧Ｖｐｐ２
より小さい範囲に限定したことを特徴とする帯電部材。

【００１８】（２）帯電部材に印加される振動電圧のピ
ーク電圧Ｖｐｐは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすことを特徴とする（１）に記載の帯電部
材。

【００１９】（３）被帯電体が画像形成装置における像
担持体であることを特徴とする（１）に記載の帯電部
材。

【００２０】（４）振動電圧を帯電部材に印加し、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
面を帯電する帯電装置において、帯電部材は、被帯電体
との接触部（もしくは最近接部）のうち、被帯電体移動
方向において最も下流側（もしくは最近接部）の点から
被帯電体移動方向下流側へ向けて引いた接線（もしくは
前記最近接部から下流へ向けて前記接線と平行に引いた
線分）に対して該被帯電体と同じ側に帯電面の少なくと
も一部があり、かつ帯電面と被帯電体表面とのなす距離
が、該帯電部材の該被帯電体移動方向に対して上流部分
で下流部分より小さい領域を有し、該帯電部材に印加す
る振動電圧のピーク電圧Ｖｐｐを、第一変曲点である放
電開始電圧Ｖｔｈの２倍より大きく、第二変曲点である
リーク開始電圧Ｖｐｐ２より小さい範囲に限定したこと
を特徴とする帯電装置。

【００２１】（５）帯電部材に印加される振動電圧のピ
ーク電圧Ｖｐｐは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすことを特徴とする（４）に記載の帯電装
置。

【００２２】（６）被帯電体が画像形成装置における像
担持体であることを特徴とする（４）に記載の帯電装
置。

【００２３】（７）像担持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、振動電圧を帯電
部材に印加し、この帯電部材を像担持体に当接もしくは
近接させて像担持体面を帯電する帯電装置であり、帯電
部材は、像担持体との接触部（もしくは最近接部）のう
ち、像担持体移動方向において最も下流側（もしくは最
近接部）の点から像担持体移動方向下流側へ向けて引い
た接線（もしくは前記最近接部から下流へ向けて前記接
線と平行に引いた線分）に対して該像担持体と同じ側に
帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と像担持体
表面とのなす距離が、該帯電部材の該像担持体移動方向
に対して上流部分で下流部分より小さい領域を有し、該
帯電部材に印加する振動電圧のピーク電圧Ｖｐｐを、第
一変曲点である放電開始電圧Ｖｔｈの２倍より大きく、
第二変曲点であるリーク開始電圧Ｖｐｐ２より小さい範
囲に限定したことを特徴とする画像形成装置。

【００２４】（８）帯電部材に印加される振動電圧のピ
ーク電圧Ｖｐｐは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすことを特徴とする（７）に記載の画像形
成装置。

【００２５】（９）像担持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
（７）に記載の画像形成装置。

【００２６】（１０）少なくとも、像担持体と、該像担
持体の帯電装置とを包含し、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、電
圧を帯電部材に印加し、この帯電部材を像担持体に当接
もしくは近接させて像担持体面を帯電する帯電装置であ
り、帯電部材は、像担持体との接触部（もしくは最近接
部）のうち、像担持体移動方向において最も下流側（も
しくは最近接部）の点から像担持体移動方向下流側へ向
けて引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向け
て前記接線と平行に引いた線分）に対して該像担持体と
同じ側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と
像担持体表面とのなす距離が、該帯電部材の該像担持体
移動方向に対して上流部分で下流部分より小さい領域を
有し、該帯電部材に印加する振動電圧のピーク電圧Ｖｐ
ｐを、第一変曲点である放電開始電圧Ｖｔｈの２倍より
大きく、第二変曲点であるリーク開始電圧Ｖｐｐ２より
小さい範囲に限定したことを特徴とするプロセスカート
リッジ。

【００２７】（１１）帯電部材に印加される振動電圧の
ピーク電圧Ｖｐｐは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすことを特徴とする（１０）に記載のプロ
セスカートリッジ。

【００２８】（１２）像担持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（１０）に記載のプロセスカートリッジ。

【００２９】

【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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】また、帯電部材に印加する振動電圧のピー
ク電圧Ｖｐｐを、第一変曲点である放電開始電圧Ｖｔｈ
の２倍より大きく、第二変曲点であるリーク開始電圧Ｖ
ｐｐ２より小さい範囲、さらに望ましくは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすように設定することで、ハーフトーン画
像で特に顕著である白黒のまだらの縦スジが発生するこ
となく、帯電不良も生じない良好な画像が得られる。

【００３４】

【実施例】

〈実施例１〉（図１〜図６） 本実施例は、帯電手段としてＡＣ印加方式の接触帯電装
置を採用した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。

【００３５】１は被帯電体としてのドラム型の電子写真
感光体（感光ドラム）であり、例えば、アルミニウム製
のドラム基体１−２の外周面に感光層としての有機光導
電体（ｏｐｃ）１−１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）Ｖｐｓにて回転駆動される。

【００３６】２は感光ドラム１に対向させて配設した帯
電部材であり、感光ドラム１との接触部（もしくは最近
接部）のうち、感光ドラム回転方向において最も下流側
（もしくは最近接部）の点から感光ドラム回転方向下流
側へ向けて引いた接線（もしくは前記最近接部から下流
へ向けて前記接線と平行に引いた線分）に対して感光ド
ラム１と同じ側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ
帯電面と感光ドラム面とのなす距離が感光ドラム回転方
向に対し上流部分で下流部分より小さい領域を有する。

【００３７】本例の帯電部材２は原点（０，０）におい
て感光ドラム１に接触させて配設してある。また凹面帯
電部材であり、感光ドラム１と等しい曲率半径をもった
凹面を有している。Ｓは接線である。感光ドラムとの距
離は凹面の感光ドラム回転方向上流側端で約８０μｍ、
下流側端で約４００μｍになるように配置されている。

【００３８】本例の帯電部材２は金属板、導電プラスチ
ック、導電ゴム等からなる電極板２ａと、該電極板の表
面に形成したエピクロルヒドリンゴム、トレジン等の高
抵抗層２ｂからなっている。高抵抗層２ｂは、感光ドラ
ム１上にピンホール等の欠陥があっても、帯電部材２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２ａに中抵抗（１０⁵ 〜１０
¹⁰Ωｃｍ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。

【００３９】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）が帯電部材２
に印加されることで、回転する感光ドラム１の周面が所
定の電位に帯電処理される。

【００４０】本発明においては、この帯電部材に印加す
る振動電圧のピーク電圧Ｖｐｐを、第一変曲点である放
電開始電圧Ｖｔｈの２倍より大きく、第二変曲点である
リーク開始電圧Ｖｐｐ２より小さい範囲、さらに望まし
くは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすように設定する。

【００４１】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１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１面
に該画像情報の静電潜像が形成される。

【００４２】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１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。

【００４３】トナー像転写を受けた記録紙７は感光ドラ
ム１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１面はクリーニング器
（クリーナ）のクリーニングブレード１３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。

【００４４】上記のように、帯電部材の帯電面と感光ド
ラムとのなす距離が帯電部材のドラム回転方向に対し、
上流部分で下流部分より小さい領域を有し、かつ下流部
分で、この距離がほぼ一定であるような構成にすること
によって前記サイクルムラのピーク間電圧を小さくでき
るため従来のような干渉縞などの画像不良の問題はなく
なった。また、サイクルムラがほとんど目立たないドラ
ムの表面電位を形成できるので、印加電圧の周波数を小
さくすることが可能となり、帯電音の問題もなくなっ
た。

【００４５】以下に帯電部材に印加する振動電圧を制御
する理由について説明する。

【００４６】図２は帯電部材２に印加する振動電圧たる
交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐを変化させたときの感光
ドラムの表面電位Ｖｓを示したグラフである。この時、
直流成分Ｖｄｃは−７５０Ｖに設定してある。

【００４７】図２のグラフで示されるように、交流成分
のＶｐｐが放電開始電圧Ｖｔｈの２倍（第一変曲点）未
満の範囲では逆放電は行われない。ここで、帯電部材表
面に抵抗ムラが存在した場合、低抵抗の部分で集中して
放電が起きやすくなり、その位置に対応したドラムの表
面に過剰の電荷がのることによって図４で示されるよう
な白ポチまたは白縦スジが発生することがある。

【００４８】これは、帯電部材２の電極板２ａと抵抗層
２ｂの表面の間には常に電位差があり、帯電部材に抵抗
ムラがあると、低抵抗の部分で帯電部材の基層から抵抗
層の表面までの急激な電荷の移動が起こり、放電が一様
でなくなるのでドラム上に帯電ムラが発生するものと考
えられる。

【００４９】次に、２Ｖｔｈ≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２（第一
変曲点以上第二変曲点以下）のとき、図２で示されるよ
うに感光ドラム上の表面電位は直流成分のＶdcに収束
し、一定になる。

【００５０】このように、感光ドラム電位が一定になる
理由は、帯電部材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から帯電部材２への逆転移（逆
帯電）が開始され、感光ドラム１へ局部的に過剰な電荷
がのって高電位になっても、電荷の逆転移が数回行われ
るので、感光ドラム１の表面電位は一様化されると考え
られるからである。

【００５１】ただし、この第一変曲点付近において、Ｖ
ｄはほぼＶｄｃに収束するが逆放電によるドラム電位の
均し効果が十分でないことがあり、ドラム電位に乱れが
生じることがある。そのため、帯電部材表面にトナー等
が付着するなどして抵抗ムラができると、異常放電が起
こり、図５で示されるようにハーフトーン画像上などで
白黒ポチや白黒のまだら縦スジが生じてしまうことがあ
る。これは、帯電の均し効果が十分でないため、ドラム
上の電荷が不均一にのっているからと考えられる。しか
しこれも、現像バイアスと帯電電位との差を十分に広く
とれば（５００〜６００Ｖ）目立たなくすることが可能
である。

【００５２】２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ
２の範囲にすれば放電領域の均し効果が十分であるの
で、ドラム面の電位は安定し、画像上問題はない。

【００５３】しかし、Ｖｐｐをさらに上げていくと、上
述したような異常放電の起きる領域が増え最後には放電
領域全体で起こってしまい、かつ、電圧が高いため過剰
な電流が流れる。従って図２のように、再び感光ドラム
電位が乱れ、画像上においては、放電領域全体で異常放
電が起き、画像全体が図６のような砂地に似た画像にな
ってしまう。ここでは、このようなランダムに異常放電
が起き始める電圧を第二変曲点と定義する。

【００５４】図３は交流電圧のピーク間電圧とそのとき
の交流電流値の関係を示したグラフであるが、第一変曲
点と第二変曲点の２点で傾きが変化しているのがわか
る。第一変曲点以上のところではドラムから帯電部材表
面へ電荷が移動する逆放電が起き始めること、また、第
二変曲点以上では異常放電により電流が増加すると考え
られる。

【００５５】一方、低温低湿の環境下では帯電部材表面
の抵抗層２ｂの抵抗が上がるため、帯電部材２の基層２
ａから抵抗層２ｂの表面までの電荷の移動は高温高湿の
環境下と比較して、急激ではないので異常放電は起こり
にくい。

【００５６】また、本実施例では帯電部材２は基層２ａ
の上に抵抗層２ｂを設けた２層構成であるが、単層であ
っても抵抗ムラがあると上記のような異常放電が起こる
ので帯電部材に印加する振動電圧を本発明のように制御
することは同様の効果が得られる。

【００５７】本発明では帯電部材２に印加する振動電圧
の交流成分のピーク間電圧Ｖｐｐが斜線部の範囲である
ように設定することにより、画像不良を起すことなく良
好な画像が得られた。

【００５８】〈実施例２〉（図７） 本実施例は、感光ドラム１と帯電部材２の接点（０，
０）より下流にしか帯電部材が無いものである。他の装
置構成は実施例１（図１）のものと同じである。このよ
うな帯電部材２は小型化という点で利点がある一方、感
光ドラム上表面電位の均し効果が半分になるが、帯電周
波数を上げたり、帯電部材の幅をより長くして、帯電領
域を大きくすることにより問題なく帯電できる。

【００５９】そして、該帯電部材２に印加する振動電圧
の交流電圧のピーク電圧を交流電流の第二変曲点以下に
することで実施例１と同様にドラム電位を一様に帯電す
ることが可能になった。

【００６０】〈実施例３〉（図８） 本実施例も上記実施例２の様に感光ドラム１と帯電部材
２の接点（０，０）より下流にしか帯電部材が無いもの
である。そして、該帯電部材２は感光ドラム１と同じ曲
率半径を持たせて成形してある。該帯電部材２はドラム
回転方向上流でドラムに接触しており、放電領域の凹面
部分のドラム表面との距離は実施例２と同じになるよう
設置されている。

【００６１】本実施例でも帯電部材２に印加する振動電
圧の交流成分をＶｐｐ＜Ｖｐｐ２、さらに望ましくは、
２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２となるよう
に制御することで、前述の実施例と同様に問題なく帯電
が行える。

【００６２】また、前実施例と同じく帯電部材の帯電面
を凹面に形成し、帯電部材とドラム表面の距離がほぼ一
定であるような構成にすることによって前記サイクルム
ラのピーク間電圧を小さくできるため従来のような干渉
縞などの画像不良の問題はなくなった。また、サイクル
ムラがほとんど目立たないドラムの表面電位を形成でき
るので、印加電圧の周波数を小さくすることが可能とな
り、帯電音の問題もなくなった。

【００６３】〈実施例４〉（図９・図１０） 帯電部材２は被帯電体としての感光ドラム１に必ずしも
接触している必要はなく、図９の装置のように、例えば
非画像面においてスペーサー１4 を用いて、上流側ギャ
ップ１５０μｍ、下流側ギャップ５５０μｍに設置して
もよい。

【００６４】このとき、スペーサー１4 を、図１０のよ
うに非画像域においてのみ感光ドラム１に当接させれ
ば、サイクルムラが小さくできる効果は得られると同時
に、かつ画像面とは非接触であるので、ドラム表層が削
れることもない。さらに、融着防止に対しても有利であ
る。

【００６５】また、上流側と下流側に設置したスペーサ
ー１４の当接位置が重ならないようにすることによっ
て、スペーサー１４とドラム面との摺擦による摩耗を軽
減できる。

【００６６】〈実施例５〉（図１１） 本実施例は本発明に従う接触帯電装置を像担持体の帯電
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。

【００６７】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１、帯電部
材２、現像器２０、クリーナー器３０の４つのプロセス
機器を包含させてなるものである。

【００６８】現像器２０において、６は現像スリーブ、
２１は現像剤（トナー）Ｔの収容容器、２２は該容器２
１内のトナー撹拌回転部材であり、トナーＴを撹拌する
と共に現像スリーブ方向へ送り出す役目をしている。２
３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。

【００６９】クリーナー３０において、１３はクリーニ
ングブレード、３１はクリーニングブレード１３で回収
されたトナーを溜めるトナー溜である。

【００７０】１１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１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。

【００７１】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１１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１１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１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。

【００７２】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１・現像スリーブ６・撹拌棒２２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２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。

【００７３】４０はプロセスカートリッジのクリーナー
３０と現像器２０との間に設けた露光用通路であり、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がこの露光用通路４０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１面がライン走
査露光される。

【００７４】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。

【００７５】なお、本発明において「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。

【００７６】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。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、振動電圧
印加方式の帯電手段、該帯電手段を有する画像形成装
置、プロセスカートリッジにおいて、サイクルムラが目
だちにくくなり、印加周波数も小さくすることが可能に
なった。その結果、干渉縞、帯電音を問題にならないレ
ベルに抑えることが可能になった。

【００７８】さらに、振動電圧をＶｐｐ＜Ｖｐｐ２、さ
らに望ましくは ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の電圧を帯電部材に印加することで、帯電部材表層の抵
抗が低い場合や、抵抗ムラがあっても異常放電を防止で
き、従来問題であった白黒の縦スジなどの不良画像も解
決することができた。

【００７９】また、サイクルムラのほとんど目立たない
感光ドラムの表面電位を形成することが可能になり、そ
のため、低い周波数でも干渉縞のような不良画像が発生
することもなくなった。従って、帯電音もさらに小さく
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の装置の概略構成図

【図２】 本発明を説明するためのグラフ

【図３】 本発明を説明するためのグラフ

【図４】 不良画像を説明する図

【図５】 不良画像を説明する図

【図６】 不良画像を説明する図

【図７】 実施例２の装置の概略構成図

【図８】 実施例３の装置の概略構成図

【図９】 実施例４の装置の概略構成図

【図１０】 帯電部材部分の斜視図

【図１１】 実施例５の装置（プロセスカートリッジ）
の概略構成図

【符号の説明】

１は像担持体としての感光ドラム ２は帯電部材 ４はバイアス電源 ５はレーザー光 ６は現像スリーブ ７は転写材 ８は転写ローラ

───────────────────────────────────────────────────── 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 (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動電圧を印加し、被帯電体に当接もし
   くは近接させて該被帯電体面を帯電する帯電部材であ
   り、 該帯電部材は、被帯電体との接触部（もしくは最近接
   部）のうち、被帯電体移動方向において最も下流側（も
   しくは最近接部）の点から被帯電体移動方向下流側へ向
   けて引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向け
   て前記接線と平行に引いた線分）に対して該被帯電体と
   同じ側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と
   被帯電体表面とのなす距離が、該帯電部材の該被帯電体
   移動方向に対して上流部分で下流部分より小さい領域を
   有し、 該帯電部材に印加する振動電圧のピーク電圧Ｖｐｐを、
   第一変曲点である放電開始電圧Ｖｔｈの２倍より大き
   く、第二変曲点であるリーク開始電圧Ｖｐｐ２より小さ
   い範囲に限定したことを特徴とする帯電部材。
2. 【請求項２】 帯電部材に印加される振動電圧のピーク
   電圧Ｖｐｐは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の帯電
   部材。
3. 【請求項３】 被帯電体が画像形成装置における像担持
   体であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
4. 【請求項４】 振動電圧を帯電部材に印加し、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
   帯電する帯電装置において、 帯電部材は、被帯電体との接触部（もしくは最近接部）
   のうち、被帯電体移動方向において最も下流側（もしく
   は最近接部）の点から被帯電体移動方向下流側へ向けて
   引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向けて前
   記接線と平行に引いた線分）に対して該被帯電体と同じ
   側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と被帯
   電体表面とのなす距離が、該帯電部材の該被帯電体移動
   方向に対して上流部分で下流部分より小さい領域を有
   し、 該帯電部材に印加する振動電圧のピーク電圧Ｖｐｐを、
   第一変曲点である放電開始電圧Ｖｔｈの２倍より大き
   く、第二変曲点であるリーク開始電圧Ｖｐｐ２より小さ
   い範囲に限定したことを特徴とする帯電装置。
5. 【請求項５】 帯電部材に印加される振動電圧のピーク
   電圧Ｖｐｐは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすことを特徴とする請求項４に記載の帯電
   装置。
6. 【請求項６】 被帯電体が画像形成装置における像担持
   体であることを特徴とする請求項４に記載の帯電装置。
7. 【請求項７】 像担持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、振動電圧を帯電部材に印加し、この帯電部
   材を像担持体に当接もしくは近接させて像担持体面を帯
   電する帯電装置であり、 帯電部材は、像担持体との接触部（もしくは最近接部）
   のうち、像担持体移動方向において最も下流側（もしく
   は最近接部）の点から像担持体移動方向下流側へ向けて
   引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向けて前
   記接線と平行に引いた線分）に対して該像担持体と同じ
   側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と像担
   持体表面とのなす距離が、該帯電部材の該像担持体移動
   方向に対して上流部分で下流部分より小さい領域を有
   し、 該帯電部材に印加する振動電圧のピーク電圧Ｖｐｐを、
   第一変曲点である放電開始電圧Ｖｔｈの２倍より大き
   く、第二変曲点であるリーク開始電圧Ｖｐｐ２より小さ
   い範囲に限定したことを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 帯電部材に印加される振動電圧のピーク
   電圧Ｖｐｐは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすことを特徴とする請求項７に記載の画像
   形成装置。
9. 【請求項９】 像担持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７に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 少なくとも、像担持体と、該像担持体
    の帯電装置とを包含し、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、電圧を帯電部材に印加し、この帯電部材を
    像担持体に当接もしくは近接させて像担持体面を帯電す
    る帯電装置であり、 帯電部材は、像担持体との接触部（もしくは最近接部）
    のうち、像担持体移動方向において最も下流側（もしく
    は最近接部）の点から像担持体移動方向下流側へ向けて
    引いた接線（もしくは前記最近接部から下流へ向けて前
    記接線と平行に引いた線分）に対して該像担持体と同じ
    側に帯電面の少なくとも一部があり、かつ帯電面と像担
    持体表面とのなす距離が、該帯電部材の該像担持体移動
    方向に対して上流部分で下流部分より小さい領域を有
    し、 該帯電部材に印加する振動電圧のピーク電圧Ｖｐｐを、
    第一変曲点である放電開始電圧Ｖｔｈの２倍より大き
    く、第二変曲点であるリーク開始電圧Ｖｐｐ２より小さ
    い範囲に限定したことを特徴とするプロセスカートリッ
    ジ。
11. 【請求項１１】 帯電部材に印加される振動電圧のピー
    ク電圧Ｖｐｐは、 ２Ｖｔｈ＋１００（Ｖ）≦Ｖｐｐ＜Ｖｐｐ２ の条件を満たすことを特徴とする請求項１０に記載のプ
    ロセスカートリッジ。
12. 【請求項１２】 像担持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１０に記載のプロセスカートリッジ。