JPH0728378A - 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】 振動電圧を帯電部材２に印加し像担持体１に
当接又は近接させて像担持体面を帯電する帯電行程、作
像後の像担持体表面の残留物のクリーニング部材による
除去行程を含む作像プロセスの画像形成装置について、
帯電音や画像干渉縞の発生を抑える、耐久性に優れたも
のとすること。 【構成】 帯電部材２の帯電面２ｄの少なくとも一部
は、像担持体１に対する帯電面の最近接位置から引いた
接線より像担持体側に存在して像担持体感光層１ａに対
し長手方向に渡り所定の間隔を保つよう帯電部材の両端
部で感光層上に当接し、その長手方向当接位置は感光層
長手方向長さ範囲Ｚより内側であり、かつ帯電部材の両
端部での長手方向当接位置はクリーニング部材９ａの像
担持体に対する長手方向当接長さ範囲Ｙより内側であ
り、クリーニング部材の像担持体に対する長手方向当接
長さ範囲Ｙは感光層１ａの長手方向長さ範囲Ｚより内側
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、振動電圧（時間と共に電圧
値が周期的に変化する電圧）を帯電部材に印加し、該帯
電部材を像担持体に当接又は近接させて像担持体面を帯
電する帯電行程、作像後の像担持体表面の残留物のクリ
ーニング部材による除去行程を含む一連の作像プロセス
を適用して画像形成を実行する方式の画像形成装置に関
する。

【０００３】また、少なくとも像担持体を包含して画像
形成装置本体に対して着脱され、振動電圧を印加した帯
電部材を像担持体に当接又は近接させて像担持体面を帯
電する帯電行程、作像後の像担持体表面の残留物のクリ
ーニング部材による除去行程を含む一連の作像プロセス
を適用して画像形成を実行するプロセスカートリッジに
関する。

【０００４】

【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、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。

【０００５】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させて被帯電体
面を帯電するものである。

【０００６】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濤とする。

【０００７】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。

【０００８】接触帯電に関し、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（振動電圧印
加方式、以下、ＡＣ印加方式と記す）は、均一な帯電
（除電）処理をすることが可能であり、例えば、画像形
成装置において、感光体等の像担持体、その他の被帯電
部材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。

【０００９】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。

【００１０】図１６に像担持体の帯電手段として上述の
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。

【００１１】１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、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。

【００１２】２０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２１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２２とよりなる。この
帯電ローラ２０は芯金棒２１の両端部にそれぞれ作用さ
せた押し圧ばね２３の押し圧力で感光ドラム１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１の回転にともない従動回転する。

【００１３】４は帯電ローラ２０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２の芯金棒２１に
接触させた接点板ばね３を介して感光ドラム１の帯電開
始電圧の２倍以上のピーク間電圧Ｖｐｐを有するＡＣ成
分ＶａｃとＤＣ成分Ｖｄｃとの重畳電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄ
ｃ）が帯電ローラ２０に印加されて、回転駆動されてい
る感光ドラム１の外周面がＡＣ印加方式で均一に接触帯
電処理される。

【００１４】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。

【００１５】その潜像が現像装置６の現像スリーブ６ａ
により反転現像トナーＴ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転写材（記録材）１４に順次に転写
されていく。

【００１６】トナー像転写を受けた転写材１４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面はクリーニング装
置９（クリーナ）の、ウレタンゴムより成型されている
クリーニングブレード９ａ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。

【００１７】

【本発明が解決しようとしている課題】ところで、上記
のようなＡＣ印加方式の帯電装置を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。

【００１８】即ち、図１７のように、実線示の横線パタ
ーン画像１４ａ（１４は記録紙）を出力させたとき、横
線パターン間隔が、帯電部材２０に電圧を印加する電源
４のＡＣ成分周波数で決まる感光ドラム表面電位の破線
示の所謂「サイクルムラ」１４ｂに近くなると、画像面
に「干渉縞」（モアレ）１４ｃが発生してしまうことで
ある。

【００１９】電源４のＡＣ成分周波数ｆは、部品精度等
の関係上、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パターン１
４ａの空間周波数に近接してしまい、レベルのひどい干
渉縞１４ｃが発生することもあった。

【００２０】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２０に印加する電源
のＡＣ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り問題となった。

【００２１】このサイクルムラはプロセススピードが速
いときや、一次電源の周波数が相対的に小さいときに
は、帯電部材２０による感光ドラム上表面電位の充放電
のピッチが大きくなるので結果的にサイクルムラのピー
クツーピーク（PEAK TO PEAK）も大きくなり、サイクル
ムラが目立つように成るのである。

【００２２】Ａ．「干渉縞」の発生原因 干渉縞１４ｃの発生原因について前述図１６のレーザー
ビームプリンターを例にして今少し説明する。

【００２３】ａ．振動電圧成分周波数をｆ、 ｂ．装置のプロセススピードとしての、感光ドラム（像
担持体）２０の面移動速度（回転周速度）をＶｐ、 ｃ．帯電の空間周波数をλｓｐ（＝Ｖｐ/ ｆ）、 ｄ．ライン走査の印字密度をＤ ｄｐｉ（ドット/ イン
チ）、 ｅ．ライン走査のライン幅をｎ ｄｏｔｓ、 ｆ．ラインとラインの間の空隙をｍ ｓｐａｃｅｓ、 ｇ．１ｄｏｔ径をｄ（＝２５. ４/ Ｄ）、 ｈ．ラインピッチをＬｐ（＝（ｎ＋ｍ）ｄ） とする。

【００２４】図１８において、間隔の細かい破線グラフ
線イは、レーザーのｏｎ，ｏｆｆを示しており、山の部
分がレーザーがオフ、谷の部分がレーザーがオンの場合
を示している。実線グラフ線ロは、感光ドラム上のサイ
クルムラを表しており、ピッチの荒い破線グラフ線ハ
は、明部電位（Ｖ_L ）を示している。矢印は感光ドラム
の面移動方向Ａである。ここでレーザーがｏｎの間に感
光ドラム１面は主走査方向にライン走査される。

【００２５】レーザーのｏｆｆからｏｆｆまでの長さＬ
ｐ、即ちラインピッチは次式で求められる。条件は１ｄ
ｏｔ，１ｓｐａｃｅの横線１４ａを印字密度４００ｄｐ
ｉで出力するものとする。

【００２６】まず１ドット径ｄは４００ｄｐｉでは ｄ＝２５. ４×１０００/ ４００＝６３. ５μｍ （１インチ＝２５. ４ｍｍ）となる。

【００２７】次にｎ ｄｏｔｓ，ｍ ｓｐａｃｅｓの横
線では（ｎ＝ｍ＝１）、 Ｌｐ＝（ｎ＋ｍ）ｄ＝１２７. ０μｍ ・・・（１） となる。

【００２８】このｎ ｄｏｔｓ，ｍ ｓｐａｃｅｓは、
感光ドラム１に対してライン走査によりレーザーのｏｎ
で副走査方向にｎ個のｄｏｔｓ（ライン幅ｎ ｄｏｔ
ｓ）で露光した後、レーザーｏｆｆにより副走査方向に
ｍ個のｄｏｔｓ分のｓｐａｃｅｓをあけることにより繰
り返すものである。

【００２９】接触帯電では、コロナ帯電と異なり、感光
ドラム１と帯電ローラ２０による帯電距離が非常に狭い
ため、電源４の変動影響を受け安い。つまり図１８の実
線グラフ線ロに示すように、感光ドラム１上の暗部電位
Ｖ_D は印加電源４の振動電圧成分周波数ｆとプロセスス
ピードＶｐで決まる空間波長λｓｐ（＝Ｖｐ/ ｆ）の
「サイクルムラ」と呼ばれる帯電ムラを有している。

【００３０】このサイクルムラはプロセススピードが速
いときや、一次電源の周波数が相対的に小さいときに
は、帯電部材２０による感光ドラム上表面電位の充放電
のピッチが大きくなるので結果的にサイクルムラのピー
クツーピーク（PEAK TO PEAK）も大きくなり、サイクル
ムラが目立つように成るのである。

【００３１】このサイクルムラの空間波長λｓｐは前に
も述べたように周波数のばらつきやプロセススピードの
ばらつきにより多少変動するものだが、次のようにして
測定することが出来る。

【００３２】まず帯電ローラ２０で感光ドラム１を一様
に帯電した後、均一に前面露光を行う。露光量は感光ド
ラム１上のサイクルムラがはっきりと現像されるレベル
になるように調節する。この行程の後、現像されたサイ
クルムラを転写紙に転写、ついで定着する。そして転写
紙上のサイクルムラをルーペで計測することによって空
間波長λｓｐの変動範囲を測定することが出来る。

【００３３】プロセススピードＶｐ＝１２πｍｍ／ｓ，
ｆ＝３００Ｈｚとすると、 λｓｐ＝１２５. ６μ となる。したがって ラインピッチＬｐ＝１２７. ０μと 空間波長λｓｐ＝１２５. ６μ はほぼ等しくなり、両者の位相が一致すると、図１８の
（１）の明部電位Ｖ_L を表す荒い破線グラフ線ハに示す
ように、現像バイアスＶｄｅｖを切る明部の電位の落込
みは大きくなり、ラインは太く現像される。逆にライン
ピッチＬｐと空間波長λｓｐの位相が図１８の（２）の
ように半波長だけずれると、ラインは細く現像される。

【００３４】また帯電ローラ２０は耐久によりローラ表
面にトナー・シリカ・紙粉等が部分的に付着し、その部
分が余分な静電容量を持つようになる。従って同じ電源
４を帯電ローラ２０の芯金棒２１に印加しても感光ドラ
ム１上に誘起される表面電位は帯電ローラ２０表面に余
分な静電容量がある部分は、それがない部分と比べて、
位相がずれてしまうのである。

【００３５】このように、帯電ローラ２０の軸方向にお
ける、静電容量が異なり、位相がずれると、図１７に示
すような干渉縞１４ｃが発生するのである。

【００３６】以上説明したように、一枚のプリント画像
上に同じラインピッチの線が印字されているにもかかわ
らず、鮮明に現像される部分と、されない部分が混在す
るため干渉縞１４ｃが目だつのである。

【００３７】 Ｂ．各印字密度ｄｐｉに於ける適正周波数範囲 ２４０ｄｐｉに於ける干渉縞発生点は次の様に求めるこ
とができる。ライン走査のライン幅ｎとラインとライン
の間隔ｍの和をＮ（最小ラインピッチのＮ倍（＝ｎ＋
ｍ）、言い替えれば複数ラインの一周期ドット数を示
す）とする。一次周波数をｆとする。干渉縞が発生する
点は以下の式から求めることが出来る。

【００３８】 ｆ＝Ｖｐ／（２５. ４／Ｄ×Ｎ／Ｍ） ・・・（２） また電源４の振動電圧成分（ＡＣ成分）は正弦波だけで
なく、三角波、さらには直流電圧をスイッチングするこ
とにより得られる矩形波等でも同様なことがいえる。

【００３９】Ｃ．「帯電音」の発生原因 帯電音発生のメカニズムを図１９の模型図を用いて説明
する。

【００４０】１は被帯電体としての感光ドラムであり、
４０ｍｍ／ｓの周速で回転している。１ｂはアルミニウ
ム製の接地された導電性基層（基板）、１ａはその基層
外面に形成された感光層である。２０はこの感光ドラム
１の面に圧接させた接触帯電部材としての帯電ローラで
あり、２１は芯金、２２はカーボン分散のＥＰＤＭ等の
導電性ゴム材製のソリッドの帯電層である。

【００４１】１）帯電部材２０には印加振動電圧（Ｖａ
ｃ＋Ｖｄｃ）のＡＣ成分により、ある瞬間には、（ａ）
の太い実線のように感光層１ａを挟んで帯電層２２側に
プラス、基層１ｂ側にマイナスの電荷が誘起される。

【００４２】２）これらのプラスとマイナスの電荷は互
いに引き合うので、帯電層２２の表面は感光ドラム１側
に帯電層２２の弾性に抗して引きつけられて太い実線の
位置から細い実線の位置（（ｂ）では太い実線の位置）
に移動する。

【００４３】３）ついでＡＣ電界が逆転を始めると、帯
電層２２側のプラス電荷と、基層１ｂ側のマイナス電荷
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。

【００４４】そして交流電界がちょうどプラスからマイ
ナスに変わるときには、帯電層２２側のプラス電荷と、
基層１ｂ側のマイナス電荷は消滅する。（ｂ）はこの消
滅時の状態を示している。

【００４５】４）その結果、帯電層２２の表面は帯電層
２２の弾性に抗しての引きつけ力が解除されることで弾
性戻り力で（ｂ）の太い実線の位置から細い実線の位置
（（ａ）の太い実線の位置）へ戻ることになる。

【００４６】５）更にＡＣ電界がマイナスのピークを向
かえるときには（ｃ）に示されるように、帯電層２２側
にはマイナス、基層１ｂ側にはプラスの電荷が誘起され
る。このためそのマイナスとプラスの両電荷の引き合い
力で、帯電層２２の表面は再び感光ドラム１側に帯電層
２２の弾性に抗して引きつけられて太い実線の位置から
細い実線の位置に移動する。

【００４７】このようにＡＣ電界のプラスとマイナスの
繰り返し反転に対応して、帯電層２２の表面が帯電層２
２の弾性に抗して感光ドラム１側へ引きつけられて位置
移動する運動と、引きつけ力の解除による戻り移動運動
との繰り返し現象が生じることで、帯電部材２０が振動
電圧の印加に伴い振動を始め、その結果「帯電音」が発
生するものと考えられる。

【００４８】ＡＣ成分の周波数をｆ、帯電部材２０の振
動周波数をＦとすると、上記の説明で明らかなように、
ＡＣ電圧の１周期の間に帯電部材２０は２回振動するこ
とになるので、両者ｆとＦの間には次の関係がある。

【００４９】 ２ｆ（Ｈ_Z ）＝Ｆ（ｃ／ｓ） ・・・（３） 帯電音は接触帯電部材が帯電ローラである場合に限ら
ず、帯電ブレードや帯電パッド等でも同様のメカニズム
で発生する。

【００５０】従来装置に於いて、帯電部材２０の印加Ａ
Ｃ成分交流バイアスを ２. ０ＫＶｐｐ／６００Ｈｚ とし、画像形成装置を無響室にセットし、帯電音を測定
したところ、５５ｄＢであった。これは、コロナ帯電の
場合の５０ｄＢより騒音が大きくなってしまった。そこ
で帯電音対策として従来以下の方法が検討された。

【００５１】ａ）印加ＡＣ成分の周波数を落とす。この
場合、周波数を３００Ｈｚ以下にすれば帯電音はかなり
改善されるが、プロセススピードの速い高速機の場合
は、サイクルムラが目だつようになり干渉縞も悪化す
る。

【００５２】ｂ）印加ＡＣ成分のピーク間電圧Ｖｐｐを
帯電開始電圧の２倍の値より、更に小さくする。この場
合、帯電音をかなり改善することが出来る。しかしなが
ら、この場合、感光ドラム上に均一な帯電を与えること
が出来ず、斑点状の帯電むらが発生する。

【００５３】ｃ）帯電音を解消すべく、感光ドラムの内
部にゴム等で出来た防振部材を挿入する。しかし、この
方法は感光ドラムの変形、重量化、製造コストの点でい
ずれも問題がある。

【００５４】そこで本発明は、ＡＣ印加方式の帯電手段
を用いた画像形成装置やプロセスカートリッジについ
て、サイクルムラを目立ちにくくし、印加周波数も小さ
くすることを可能にして、帯電音や画像干渉縞を問題の
ないレベルに抑えることを可能にしたものを提供するこ
とを目的とする。また、画像形成装置やプロセスカート
リッジにあっては、繰り返しの画出しによっても、画像
劣化の少ない、耐久性の優れたものを提供することを目
的とする。

【００５５】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の構成を
特徴とする画像形成装置及びプロセスカートリッジであ
る。

【００５６】（１）振動電圧を帯電部材に印加し、該帯
電部材を像担持体に当接又は近接させて像担持体面を帯
電する帯電行程、作像後の像担持体表面の残留物のクリ
ーニング部材による除去行程を含む一連の作像プロセス
を適用して画像形成を実行する方式の画像形成装置にお
いて、帯電部材の帯電面の少なくとも一部は、像担持体
に対する帯電面の最近接位置から引いた接線より像担持
体側に存在して像担持体感光層に対し長手方向に渡り所
定の間隔を保つよう帯電部材の両端部で像担持体感光層
上に当接し、その長手方向当接位置は像担持体感光層長
手方向長さ範囲より内側であり、かつ帯電部材の両端部
での長手方向当接位置はクリーニング部材の像担持体に
対する長手方向当接長さ範囲より内側であり、クリーニ
ング部材の像担持体に対する長手方向当接長さ範囲は像
担持体感光層の長手方向長さ範囲より内側である、こと
を特徴とする画像形成装置。

【００５７】（２）帯電部材に印加される振動電圧は直
流電圧を印加したときの像担持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（１）に
記載の画像形成装置。

【００５８】（３）作像プロセスが像担持体の帯電面に
画像情報を書き込む潜像形成行程を含み、その画像情報
の書き込みがライン走査書き込みであることを特徴とす
る（１）又は（２）に記載の画像形成装置。

【００５９】（４）少なくとも像担持体を包含して画像
形成装置本体に対して着脱され、振動電圧を印加した帯
電部材を像担持体に当接又は近接させて像担持体面を帯
電する帯電行程、作像後の像担持体表面の残留物のクリ
ーニング部材による除去行程を含む一連の作像プロセス
を適用して画像形成を実行するプロセスカートリッジで
あり、帯電部材の帯電面の少なくとも一部は、像担持体
に対する帯電面の最近接位置から引いた接線より像担持
体側に存在して像担持体感光層に対し長手方向に渡り所
定の間隔を保つよう帯電部材の両端部で像担持体感光層
上に当接し、その長手方向当接位置は像担持体感光層長
手方向長さ範囲より内側であり、かつ帯電部材の両端部
での長手方向当接位置はクリーニング部材の像担持体に
対する長手方向当接長さ範囲より内側であり、クリーニ
ング部材の像担持体に対する長手方向当接長さ範囲は像
担持体感光層の長手方向長さ範囲より内側である、こと
を特徴とするプロセスカートリッジ。

【００６０】（５）帯電部材に印加される振動電圧は直
流電圧を印加したときの像担持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
記載のプロセスカートリッジ。

【００６１】（６）作像プロセスが像担持体の帯電面に
画像情報を書き込む潜像形成行程を含み、その画像情報
の書き込みがライン走査書き込みであることを特徴とす
る（４）又は（５）に記載のプロセスカートリッジ。

【００６２】

【作用】ＡＣ印加方式の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ついて、上記の構成にするこ
とにより、サイクルムラのピーク間電圧が小さくなりサ
イクルムラが目だちにくくなり、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。

【００６３】そして、サイクルムラのピーク間電圧を小
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
電音も問題にならないレベルに抑えて小さくすることが
可能になった。

【００６４】また、上記の長手方向に関する配置によ
り、帯電部材の帯電面と像担持体との所定の一定間隔を
長期にわたって保つことができ、耐久性に優れた装置を
提供することが可能となった。

【００６５】

【実施例】

＜実施例１＞（図１〜図６） 図１は本発明の一実施例としての画像形成装置の概略構
成図である。本例の画像形成装置は像担持体の帯電手段
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１６のプリンタ
ーと共通の構成部材・部分には同一の符号を付して再度
の説明を省略する。

【００６６】像担持体としての回転ドラム型の電子写真
感光体（感光ドラム）１は、本例のものはアルミニウム
製のドラム基体１ｂの外周面に感光体層として有機光導
電体（ｏｐｃ）層１ａ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プロセススピードＶ
ｐｓ（周速度）をもって回転駆動される。

【００６７】２は帯電部材であり、金属板・導電プラス
チック・導電ゴム等からなる電極板２ａと、該電極板２
ａを感光ドラム１に対して所定の間隔を保たせるための
当接部材２ｂ・２ｃからなる。

【００６８】当接部材２ｂ・２ｃは低摩擦で、耐摩耗性
のある樹脂が好ましい。具体的には、ＴＥＦ，ＰＦＡ，
ＦＥＰ，ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ，ＣＴＦＥ等のフッ素化合
物、ＰＯＭ，ＰＰＳ等の熱可塑性樹脂、又は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
ビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、
ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、等の
樹脂を使用することができる。

【００６９】クリーニング部材としてのクリーニングブ
レード９ａは本実施例では例えばウレタンゴム等により
成型されたものを使用した。

【００７０】そして、帯電部材２、感光ドラム１、クリ
ーニングブレード９ａの相互に関して図１・図２に示し
たような長手方向構成に設定してある。即ち、 ．帯電部材２の帯電面２ｄは、像担持体としての感光
ドラム１に対する帯電面の最近接位置０・０から引いた
接線Ｓより感光ドラム１側に存在している。

【００７１】．感光ドラム感光体層１ａに対し長手方
向に渡り所定の間隔を保つよう帯電部材２の両端部で感
光ドラム感光体層１ａ上に当接２ｅし、その長手方向当
接位置は感光ドラム感光体層長手方向長さ範囲（感光体
層長手幅）Ｚより内側である。Ｘは帯電部材当接長手幅
である。

【００７２】．帯電部材２の両端部での長手方向当接
位置２ｅはクリーニングブレード９ａの感光ドラム１に
対する長手方向当接長さ範囲（クリーニング部材当接長
手幅）Ｙより内側である。

【００７３】．クリーニングブレード９ａの感光ドラ
ム１に対する長手方向当接長さ範囲Ｙは感光ドラム感光
体層１ａの長手方向長さ範囲（感光体層長手幅）Ｚより
内側である。

【００７４】サイクルムラのピーク間電圧 ＡＣ印加方式の接触帯電の場合、前述（図１７）したよ
うに、干渉縞１４ｃの原因になる一次電源周波数に起因
するサイクルムラ１４ｂが発生する。ここではサイクル
ムラのピーク間電圧を以下の順序で求める。

【００７５】（１）ギャップ間距離［ｚ（ｘ）］とドラ
ム上位置［ｘ］ 図３に示すように、感光ドラム１と帯電部材２の接点を
０・０とし、感光ドラム上、ドラム回転方向下流にｘｍ
ｍの地点に一番近い帯電部材表面との距離をｚ［ｘ］と
する。

【００７６】但し、帯電部材２の軸方向断面形状は、中
心が、帯電部材２と感光ドラム１の接点０・０と感光ド
ラム１の中心点を結ぶ線の延長線上にある半径ｒ２（本
実施例ではｒ２＝１９ｍｍ）の円の円弧とする。

【００７７】するとｚ（ｘ）とｘの間には次の関係が成
り立ち、その結果を図４のグラフ（１）に示す。縦軸は
ｚ［ｘ］、横軸はｘを示す。

【００７８】 ｚ（ｘ）＝ｒ２−｜ｒｄ×ｅｘｐ｛ｘｉ／ｒｄ｝−（ｒｄ−ｒ２）｜ ・・・・ （４） ｒｄ：感光ドラムの半径（１５ｍｍ） （２）補正パッシェンカーブ［ｖｐ（ｘ）］ 感光ドラム１上の点ｘに於ける補正パッシェンカーブを
図４のグラフ（２）に示す。縦軸は放電開始電圧ｖｐ
（ｘ）、横軸はｘを表す。

【００７９】 ｖｐ（ｘ）＝３１２＋６２００ｚ（ｘ） ・・・（５） （３）印加電圧[vq(t,n)] 帯電部材に−１５００ｖのパルス状のバイアスを印加し
たときの場合について考える。

【００８０】図４のグラフ（３）において縦軸は印加電
圧ｖｑ（ｔ，ｎ）＝−１５００ｖ、横軸はｘを示す。

【００８１】（４）ギャップ間電圧［ｖｇ（ｘ，ｎ）］ 感光ドラム１上の点ｘに於ける、帯電部材２とのギャッ
プ間電圧［ｖｇ（ｘ，ｎ）］は以下の様に表すことが出
来る。

【００８２】 ｖｇ（ｘ，ｎ）＝｛ｖｑ（ｔ，ｎ）−ｖｓ（ｘ−ｖｐｓ×ｔ，ｎ−１）｝ ／｛Ｌ／（ｅｚ（ｘ））＋１｝ ・・・（６） ｖｐｓ：プロセススピード Ｌ：感光層の厚み ｅ：比誘電率 ｎ：サンプリングの回数 ｖｓ（ｘ−ｖｐｓ×ｔ，ｎ−１）に於て、ｎ＝１の場合
ｖｓ＝０、つまり初期に於て感光ドラムの表面電位はゼ
ロとする。ギャップ間電圧を図４のグラフ（４）に示
す。

【００８３】 （５）放電後ギャップ間電圧［ｖｇｐ（ｘ，ｎ）］ 図４のグラフ（５）に、ギャップ間電圧［ｖｇ（ｘ，
ｎ）］と補正パッシェンカーブ［ｖｐ（ｘ）］（破線）
を重ね合わせて示す。

【００８４】縦軸はｖｇ（ｘ，ｎ）／ｖｐ（ｘ）、横軸
はｘを示す。

【００８５】グラフ（５）において、ギャップ間電圧
［ｖｇ（ｘ，ｎ）］の絶対値が補正パッシェンカーブ
［ｖｐ（ｘ）］の絶対値よりも大きい場合には、その部
分で放電が行われる。そして、ギャップ間電圧［ｖｇ
（ｘ，ｎ）］は補正パッシェンカーブ［ｖｐ（ｘ）］の
電圧にまで低下する。これを放電後ギャップ間電圧［ｖ
ｇｐ（ｘ，ｎ）］と呼び、図４のグラフ（６）に示す。

【００８６】 １） ｜ｖｇ（ｘ，ｎ）｜≦ｖｐ（ｘ） ---> ｖｇｐ（ｘ，ｎ）＝ｖｇ（ｘ，ｎ） ・・・（７） ２） ｖｇ（ｘ，ｎ）＞０ ｖｇ（ｘ，ｎ）＞ｖｐ（ｘ） ---> ｖｇｐ（ｘ，ｎ）＝ｖｐ（ｘ） ・・・（８） ３） ｖｇ（ｘ，ｎ）≦０ ｖｇ（ｘ，ｎ）＜−ｖｐ（ｘ） ---> ｖｇｐ（ｘ，ｎ）＝ｖｐ（ｘ） ・・・（９） （６）感光ドラム上表面電位［ｖｓ（ｘ，ｎ）］ 放電後ギャップ間電圧［ｖｇｐ（ｘ，ｎ）］が求められ
ると、感光ドラム上表面電位［ｖｓ（ｘ，ｎ）］は、ギ
ャップ間電圧［ｖｇ（ｘ，ｎ）］の式を利用して求める
ことが出来る。

【００８７】 ｖｓ（ｘ，ｎ）＝ ｖｑ（ｔ，ｎ）−ｖｇｐ（ｘ，ｎ）／｛１／（Ｌ／ｅｚ（ｘ）＋１）｝ ・・・（１０） 感光ドラム上表面電位［ｖｓ（ｘ，ｎ）］を図４のグラ
フ（７）に示す。縦軸はｖｓ（ｘ，ｎ）、横軸はｘを示
す。

【００８８】（７）ｔ秒後の感光ドラム上表面電位［ｖ
ｓ（ｘ−ｖｐｓ×ｔ，ｎ）］ 感光ドラム上に出来た表面電位はｔ秒後には感光ドラム
の回転によりグラフの右側に移動する。その時の感光ド
ラム上表面電位 ［ｖｓ（ｘ−ｖｐｓ×ｔ，ｎ）］ を図４のグラフ（８）に示す。縦軸はｖｓ（ｘ−ｖｐｓ
×ｔ，ｎ）) 、横軸はｘを示す。ｘ方向の移動距離はvp
s ×ｔとなる。

【００８９】（８）印加電圧[vq(t,n)] が交流の場合 帯電部材に印加される交流バイアスは以下の様に表され
る。

【００９０】 ｖｑ（ｔ，ｎ）＝１／２×ｖｐｐｓｉｎ（２πｆｔ（ｎ−１））＋ｄｃ ・・・（１１） ｖｐｐ：印加バイアスのピーク間電圧 ｆ：印加バイアスの周波数 ｔ：１／４ｆ--- 一周期の四分の一 ｎ：サンプリングの回数 ｄｃ：直流成分 ｖｐｐは２２００ｖ、ｆは３５０Ｈｚ、ｎは１、ｄｃは
−６００ｖ、の場合を図５のグラフ（１）に示す。

【００９１】印加バイアスを１/ ４f 毎のパルスバイア
スで代用したのは、プロセススピードに対し一次バイア
スの周波数が十分に速いため、感光ドラムの表面電位の
変化を十分に追随できるからである。縦軸は印加電圧を
示し、横軸はｘを示す。

【００９２】（９）ｎ＝７のシミュレーション結果 図５のグラフ（１）から同（７）はｎを１から７まで変
化させたときの感光ドラム上表面電位［ｖｓ（ｘ，
ｎ）］のシミュレーション結果である。

【００９３】グラフの縦軸は感光ドラム上表面電位［ｖ
ｓ（ｘ，ｎ）］、横軸はｘを表している。

【００９４】グラフ（１）--- ｎ＝１の場合、帯電部材
から感光ドラム表面に印加される電圧は−６００ｖ、従
って感光ドラム表面には、数十ボルトの表面電位しか帯
電されない。

【００９５】グラフ（２）--- ｎ＝２の場合、ｔ秒後、
印加電圧は−１７００ｖになり、感光ドラム上広範な領
域にわたり帯電される。

【００９６】グラフ（３）--- ｎ＝３の場合、さらにｔ
秒後、印加電圧は−６００ｖに戻る。このとき、印加電
圧とドラム表面電位の作るギャップ間電圧は、放電開始
電圧を越えるところが無い。従って、感光ドラム上表面
電位は変化することはなく、ただプロセススピードに応
じて右側に移動するだけである。

【００９７】グラフ（４）--- ｎ＝４の場合、さらにｔ
秒後、印加電圧は＋５００ｖになる。このとき、印加電
圧とドラム表面電位の作るギャップ間電圧は、一部で放
電開始電圧を越える。その結果、感光ドラム上表面電位
は変化し、更に、プロセススピードに応じて右側に移動
する。

【００９８】グラフ（５）--- ｎ＝５の場合、さらにｔ
秒後、印加電圧は−６００ｖに戻る。このとき、印加電
圧とドラム表面電位の作るギャップ間電圧は、放電開始
電圧を越えるところが無い。従って、感光ドラム上表面
電位は変化することはなく、ただプロセススピードに応
じて右側に移動するだけである。

【００９９】グラフ（６）--- ｎ＝６の場合、さらにｔ
秒後、印加電圧は−１７００ｖになる。このとき、印加
電圧とドラム表面電位の作るギャップ間電圧は、一部で
放電開始電圧を越える。その結果、感光ドラム上表面電
位は変化し、更に、プロセススピードに応じて右側に移
動する。

【０１００】グラフ（７）--- ｎ＝７の場合、さらにｔ
秒後、印加電圧は−６００ｖに戻る。このとき、印加電
圧とドラム表面電位の作るギャップ間電圧は、放電開始
電圧を越えるところが無い。従って、感光ドラム上表面
電位は変化することはなく、ただプロセススピードに応
じて右側に移動するだけである。

【０１０１】グラフ（７）のＢ・Ｃで示す部分がサイク
ルムラのピーク間電圧となる。Ｂの部分を拡大したのが
図６のグラフである。縦軸は感光ドラム表面電位、横軸
はｘを示す。本実施例ではピーク間電圧（V-cycle-pp）
は１９．３ｖであった。

【０１０２】また、グラフ（７）からも明らかなよう
に、サイクルムラのピーク間電圧は図中Ｃに示すように
帯電部材２と感光ドラム１の接点０・０に向かっていく
方が、図のＢに示すように離れて行くよりも大きくなる
ことが分かる。従って、帯電部材２は接点０・０より下
流においての帯電面２ａが接線Ｓの内側でかつ感光ドラ
ム１から徐々に離れて行くように配置する必要がある。

【０１０３】ちなみに従来の帯電ローラ２０で帯電した
場合は、図７のグラフに示すように、帯電ローラの半径
ｒｒが７ｍｍのときに、ピーク間電圧は７７．２ｖにも
なることがこのシミュレーションから分かる。但しこの
場合のギャップ間距離［ｚ（ｘ）］は図８に示すように
ドラム１上の点ｘから帯電ローラ表面最近接点までの距
離である。

【０１０４】 ｚ（ｘ）＝｜ｒｄ×ｅｘｐ｛ｘｉ／ｒｄ｝−（ｒｄ＋ｒｒ）｜−ｒｒ ・・・（１２） ｒｒ：帯電ローラの半径 図７のグラフにおいて、縦軸は帯電ローラ２０の半径
（ｒｒ／ｒ２）、横軸はピーク間電圧（V-cycle-pp）を
示す。このグラフからも明らかなように、帯電ローラ２
０の帯電面が感光ドラム１の接線より外側にある場合は
帯電ローラの半径をいくら大きくしても、ある一定の値
（本例では、約４０ｖ）以下にはならないことが解る。
しかし、帯電面が感光ドラムとの接線内側にある場合に
はｒ２を小さくしていけば、ピーク間電圧（V-cycle-p
p）は、どんどん小さくなり本実施例では約１４ｖにま
で落とすことが出来た。

【０１０５】ところで、上記説明の帯電部材を使用する
にあたっては、長期間にわたり安定した帯電性能を得る
ためには、帯電部材２の帯電面２ｄと、像担持体として
の感光ドラム１の感光体層１ａとの所定間隔を長期間に
わたって一定に保つ必要がある。

【０１０６】本発明ではその所定間隔を長期間にわたっ
て保つのに最適な長手方向の装置構成を提供するもので
ある。

【０１０７】即ち、前述（図１・図２）したように、帯
電部材２はその両端部に低摩擦材質よりなる当接部材２
ｂ（２ｃ）が設けられており、この当接部材を介して像
担持体としての感光ドラム１の表面に設けられた感光体
層（ｏｐｃ）１ａに当接２ｅすることにより所定の間隔
が保たれるようになっている。

【０１０８】一方、感光体層１ａの長手方向範囲Ｚより
内側に当接される、ウレタンゴムより成型されているク
リーニングブレード９ａは、感光体層１ａの長手方向長
さ範囲Ｚより内側で、かつ帯電部材当接長手幅Ｘよりは
外側に配置されている。

【０１０９】而して、この構成により下記の特長が得ら
れる。

【０１１０】１）帯電部材２の帯電面２ｄと、削れてい
く感光体層１ａとの間隔が一定に保たれる。

【０１１１】即ち、感光体層（ｏｐｃ）１ａはこれに当
接させたクリーニング部材９ａによって印字枚数が増え
るにつれ削られていく。一般にはＡ４サイズ紙６０００
枚通紙で１０μｍ程度の削れ量がある。よって帯電面２
ｄと感光体層１ａの間隔を長期に渡り一定に保つには帯
電面２ｄも削れていく感光体層１ａに追従する必要があ
る。

【０１１２】本発明によれば、帯電部材当接位置２ｅが
クリーニング部材当接長手幅Ｙよりも内側に存在する事
により、削られる面に常に当接されていく為、追従する
ことができ、常に安定した間隔を得ることができる。

【０１１３】２）当接位置に異物をためない。

【０１１４】長期間の使用になると、当接部材２ｂ（２
ｃ）と感光体層１ａ（ＣＴ）が摺擦することにより生ま
れる感光体層の削れ粉や、紙粉、トナー、外部から侵入
してきた異物等が当接位置２ｅにたまっていき、当接の
安定さを欠く要因となり得る。

【０１１５】しかし、本発明によれば当接位置２ｅはク
リーニング部材９ａの長手方向範囲Ｙ内である為、当接
位置２ｅに侵入しようとする異物はクリーニング部材９
ａによって回収される為、当接部材２ｂ（２ｃ）は長期
にわたり汚れることなく安定した位置が出せる。

【０１１６】性能比較実験 上記実施例１の装置（図１・図２）の有意性を確かめる
為に、帯電部材２、感光ドラム１、クリーニングブレー
ド９ａの長手配置関係を、本実施例装置の図２の関係、
即ち、帯電部材当接長手幅をＸと、クリーニング部材当
接長手幅をＹと、感光体層長手幅をＺとすると、Ｘ＜Ｙ
＜Ｚの関係構成としたものと（本実施例）、図９のよう
に、Ｙ＜Ｚ＜Ｘの関係構成としたものと（比較例１）、
図１０のように、Ｙ＜Ｘ＜Ｚの関係構成としたものと
（比較例２）、図１１のように、Ｘ＜Ｚ＜Ｙの関係構成
にしたものと（比較例３）との合計４系統についての耐
久試験を行なった。

【０１１７】本実験で使用した画像形成装置の設定条件
は以下に示すとおりである。

【０１１８】プロセススピード；４７ｍｍ／ｓｅｃ 耐久枚数 ；８０００枚 帯電部材２ ；曲率Ｒ３０，周方向長さ１５ｍｍ，Ａ
ｌ製，帯電面２ｄにはピンホールリーク（異常放電）防
止のために表層として絶縁テープ（ｔ５０μｍ）を貼付 当接部材２ｂ，２ｃ；材質ＰＴＦＥ，接触面積４ｍｍ
² ，部材高さ（厚み）２ｂ＝１００μｍ，２ｃ＝４００
μｍ 印加電圧 ；ＤＣ−６７０Ｖ＋ＡＣ２ＫＶ_PP 本耐久試験結果は以下のとおりである。

【０１１９】本実施例；８０００枚通紙終了時点でも何
んら問題が発生しなかった。

【０１２０】比較例１（図９）；約４０００枚通紙時点
で当接部材２ｂがなくなり、感光ドラム面にぶつかった
後、帯電部材表面のテープも削れ、ドラムとリークを発
生した。これは当接部材がより堅いアルミ芯金１ｂに当
接されている為である。

【０１２１】比較例２（図１０）；約５０００枚通紙時
点から画像全体にカブリが発生してきた。またこの時点
での当接部材にはトナー全体の汚れが多量に付着してい
るのも確認された。この時のドラム電位（帯電後の電
位）を測定したところ、初期の設定値よりも低下してい
た。

【０１２２】この現象はクリーニングブレード９ａと摺
擦している感光体表面が帯電部材当接部材と当接してい
る場所よりも削れ量が大きく、その結果帯電面と感光体
表面の間隔が広がり、しかも当接部材には汚れの付着に
より更にその傾向が強まり、帯電能力が低下する事によ
り発生する現象である。

【０１２３】比較例３（図１１）；約３００枚でクリー
ニングブレード９ａのめくれ（ドラム回転方向に対して
カウンター方向に当たっていたクリーニングブレードが
反転すること）が発生した。

【０１２４】これはドラム１のアルミ芯金１ｂ面とクリ
ーニングブレード９ａが直接当接している部分の摩擦係
数が高いために発生した現象である。

【０１２５】以上説明したように、振動電圧を接触帯電
部材に印加し、該接触帯電部材を像担持体に当接させて
像担持体面を帯電し、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方式の画像形成装置におい
て、前記帯電部材の帯電面が、当接位置より像担持体の
回転方向に対し下流側に有り、かつ当接位置から引いた
接線より像担持体側の配置することで、サイクルムラの
ピーク間電圧が小さくなり、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。

【０１２６】また、サイクルムラのピーク間電圧を小さ
くできるということは、同一のプロセススピードにおい
て印加周波数を落とせるということである。その結果、
帯電音も小さくすることが可能になった。

【０１２７】本発明者らは図１の系を無教室にセット
し、上記の条件における騒音をＩＳＯ７７７９の６項に
従い測定した。その結果、従来法で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
く目立たなかった。

【０１２８】さらに、前記の長手方向配置構成により、
耐久画出しによっても画像劣化の少ない画像形成装置を
提供することが可能となった。

【０１２９】〈実施例２〉（図１２） 本実施例はクリーニング装置１０として、クリーニング
ローラ１０ａをクリーニング部材とするものを使用した
ものである。

【０１３０】クリーニングローラ１０ａとしては、例え
ばシリコンの発泡ゴムを弾性体としてその表層にウレタ
ンゴム層を用いた構成を有するクリーニング能力の高い
ローラを用い、これを像担持体としての感光ドラム１の
移動方向に対してカウンターに当たるように回転させる
事により、感光ドラム１の表面をクリーニングする。ロ
ーラ１０ａによって捕集されたトナーはクリーニング装
置内部に設けられたスクレーパ部材１０ｂによってかき
とられ、ホッパー内に回収される。

【０１３１】本実施例においても前述本発明に従う長手
方向構成を採択する事により、耐久画出しによっても画
像劣化の少ない画像形成装置が得られる。

【０１３２】〈実施例３〉（図１３） 本実施例はクリーニング装置１１として、ファーブラシ
１１ａをクリーニング部材とするものとを使用したもの
である。

【０１３３】ファーブラシ１１ａは像担持体としての感
光ドラムの移動方向に対してカウンターに当たるように
回転させる事により感光ドラム表面をクリーニングす
る。ファーブラシ１１ａによって捕集されたトナーはク
リーニング装置内部に設けられたスクレーパ部材１１ｂ
によってかきとられ、ホッパー内に回収される。

【０１３４】本実施例においても前述本発明に従う長手
方向構成を採択する事により、耐久画出しによっても画
像劣化の少ない画像形成装置が得られる。

【０１３５】〈実施例４〉（図１４） 本実施例は像担持体１としてフレキシブルなエンドレス
ベルト状の感光体を用いた画像形成装置である。

【０１３６】エンドレスベルト感光体１はフレキシブル
な導電性基体層１ｂとその外面に形成した有機感光体層
（ｏｐｃ）１ａの２層構成よりなるもので、ガイド部材
１２・１３、ベルト駆動ローラ１５の３部材間に適度の
張力をもたせて懸回張設してあり、ローラ１５の回転力
によって矢示の時計方向Ａに回転駆動される。

【０１３７】このベルト状感光体１の周囲に図１の装置
と同様に所要の作像プロセス機器２・６・８・９等が配
設されて画像形成装置が構成される。

【０１３８】本実施例においても前述本発明に従う長手
方向構成を採択する事により耐久画出しによっても画像
劣化の少ない画像形成装置を得ることができる。

【０１３９】〈実施例５〉（図１５） 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。

【０１４０】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
材としての帯電板２、現像装置６、クリーニング装置９
の４つのプロセス機器を包含させてなるものである。

【０１４１】帯電部材としての帯電板２は前述実施例１
と同様の構成のものである。

【０１４２】現像装置６において、６ｂはトナー撹拌回
転部材であり、トナーＴを撹拌すると共に現像スリーブ
６ａ方向へ送り出す役目をしている。６ｃは現像スリー
ブ６ａ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。

【０１４３】クリーニング装置９において、９ｂはクリ
ーニングブレード９ａで回収されたトナーを溜めるトナ
ー溜である。

【０１４４】１６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。

【０１４５】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１６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１６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。

【０１４６】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６ａ・撹拌棒６ｂ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板２への帯電バイアスの印
加、現像スリーブ６ａ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。

【０１４７】１７はプロセスカートリッジのクリーニン
グ装置９と現像装置６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１７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。

【０１４８】このようなプロセスカートリッジにおいて
も、前述本発明に従う長手方向構成を採択する事によ
り、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、耐久
画出しによっても画像劣化の少ない等の特長を有するプ
ロセスカートリッジを供給することが可能になった。

【０１４９】なお、画像形成装置において、ライン走査
露光は、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。

【０１５０】像担持体としては感光体に限らず絶縁体の
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。

【０１５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＡＣ印加
方式の帯電手段を用いた画像形成装置やプロセスカート
リッジについて、サイクルムラのピーク間電圧を非常に
小さくし印加周波数も小さくすることを可能にして、帯
電音や画像形成装置における画像干渉縞を問題のないレ
ベルに抑えることが可能となる。

【０１５２】さらに、耐久画出しによっても画像劣化の
少ない画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供す
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例装置の概略図

【図２】 帯電部材と、感光ドラムと、クリーニングブ
レードとの長手方向の配置関係図

【図３】 ｘとｚ［ｘ］の説明図

【図４】 グラフ（１）乃至同（８）はそれぞれ各種フ
ァクターの関係グラフ

【図５】 グラフ（１）乃至同（７）はそれぞれ各種フ
ァクターの関係グラフ

【図６】 図５のグラフ（７）中のＢ部分拡大グラフ

【図７】 帯電ローラ径とV-cycle-ppの関係グラフ

【図８】 帯電部材が帯電ローラである場合のｘとｚ
［ｘ］の説明図

【図９】 比較例１の、帯電部材と、感光ドラムと、ク
リーニングブレードとの長手方向の配置関係図

【図１０】 比較例２の、帯電部材と、感光ドラムと、
クリーニングブレードとの長手方向の配置関係図

【図１１】 比較例３の、帯電部材と、感光ドラムと、
クリーニングブレードとの長手方向の配置関係図

【図１２】 第２の実施例装置の要部の概略図

【図１３】 第３の実施例装置の要部の概略図

【図１４】 第４の実施例装置の要部の概略図

【図１５】 第５の実施例装置（プロセスカートリッ
ジ）の概略図

【図１６】 従来装置の一例の概略図

【図１７】 干渉縞のサンプル図

【図１８】 （１）・（２）は干渉縞の発生原因の説明
グラフ

【図１９】 （ａ）・（ｂ）・（ｃ）は帯電音発生のメ
カニズムの説明図

【符号の説明】

１ 像担持体としての感光ドラム ２ 帯電部材 ２ａ 電極板 ２ｂ・２ｃ 支持部材 ２ｄ 帯電面 ４ バイアス電源 ５ レーザー光、 ６ 現像装置 １４ 転写材 ８ 転写ローラ ９・１０・１１ クリーニング装置 ９ａ クリーニングブレード １０ａ クリーニングローラ １１ａ ファーブラシ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 博 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 佐野 哲也 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 櫻井 和重 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 (72)発明者 浅野 えりか 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 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 (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 尾島 磨佐基 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 (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動電圧を帯電部材に印加し、該帯電部
   材を像担持体に当接又は近接させて像担持体面を帯電す
   る帯電行程、作像後の像担持体表面の残留物のクリーニ
   ング部材による除去行程を含む一連の作像プロセスを適
   用して画像形成を実行する方式の画像形成装置におい
   て、 帯電部材の帯電面の少なくとも一部は、像担持体に対す
   る帯電面の最近接位置から引いた接線より像担持体側に
   存在して像担持体感光層に対し長手方向に渡り所定の間
   隔を保つよう帯電部材の両端部で像担持体感光層上に当
   接し、その長手方向当接位置は像担持体感光層長手方向
   長さ範囲より内側であり、かつ帯電部材の両端部での長
   手方向当接位置はクリーニング部材の像担持体に対する
   長手方向当接長さ範囲より内側であり、クリーニング部
   材の像担持体に対する長手方向当接長さ範囲は像担持体
   感光層の長手方向長さ範囲より内側である、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 帯電部材に印加される振動電圧は直流電
   圧を印加したときの像担持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１に記
   載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 作像プロセスが像担持体の帯電面に画像
   情報を書き込む潜像形成行程を含み、その画像情報の書
   き込みがライン走査書き込みであることを特徴とする請
   求項１又は同２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 少なくとも像担持体を包含して画像形成
   装置本体に対して着脱され、振動電圧を印加した帯電部
   材を像担持体に当接又は近接させて像担持体面を帯電す
   る帯電行程、作像後の像担持体表面の残留物のクリーニ
   ング部材による除去行程を含む一連の作像プロセスを適
   用して画像形成を実行するプロセスカートリッジであ
   り、 帯電部材の帯電面の少なくとも一部は、像担持体に対す
   る帯電面の最近接位置から引いた接線より像担持体側に
   存在して像担持体感光層に対し長手方向に渡り所定の間
   隔を保つよう帯電部材の両端部で像担持体感光層上に当
   接し、その長手方向当接位置は像担持体感光層長手方向
   長さ範囲より内側であり、かつ帯電部材の両端部での長
   手方向当接位置はクリーニング部材の像担持体に対する
   長手方向当接長さ範囲より内側であり、クリーニング部
   材の像担持体に対する長手方向当接長さ範囲は像担持体
   感光層の長手方向長さ範囲より内側である、 ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 帯電部材に印加される振動電圧は直流電
   圧を印加したときの像担持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
   載のプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 作像プロセスが像担持体の帯電面に画像
   情報を書き込む潜像形成行程を含み、その画像情報の書
   き込みがライン走査書き込みであることを特徴とする請
   求項４又は同５に記載のプロセスカートリッジ。