JPH07333947A - 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】 振動電圧印加方式で、帯電部材固定系の帯電
装置、該帯電装置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、帯電部材の汚れ等に起因する帯電不
良、該帯電不良による不良画像の発生を防止すること。 【構成】 帯電部材２は、各独立の放電領域を被帯電体
面移動方向に対して複数２ａ・２ｂ・２ｃ有し、被帯電
体面移動方向の上流側の放電領域の帯電部材部２ａに印
加される電圧が振動電圧であり、それよりも下流側の放
電領域の帯電部材部２ｂ・２ｃに印加される電圧が直流
電圧であり、被帯電体１の放電開始電圧をＶｔｈ、最終
的な被帯電体表面電位をＶ_D 、前記下流側の少なくとも
２つの放電領域の帯電部材部２ｂ・２ｃにそれぞれ印加
される直流電圧をＤＣ１，ＤＣ２（ＤＣ１＜Ｖ_D ＜ＤＣ
２）としたとき、｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜Ｖ
Ｄ−ＤＣ２｜≦Ｖｔｈの条件を満たすこと。

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．固定式の帯電部材を移動可能な被帯電体に当接もし
くは近接させて配置しこれに振動電圧（時間と共に電圧
値が周期的に変化する電圧）を印加して被帯電体面を帯
電する帯電装置、 ｂ．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、 ｃ．少なくとも、被帯電体と、該被帯電体の帯電装置を
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
て被帯電体面をさらす非接触式であるコロナ放電装置が
広く利用されていた。

【０００４】近時は接触帯電式の帯電装置（電圧印加方
式の帯電装置）、即ち帯電部材を被帯電体に当接もしく
は近接させて配置しこれに電圧を印加して被帯電体面を
帯電する帯電装置の採用が進められている。

【０００５】接触帯電は、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、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、そのため装置の排気系の構成が簡略化される、メン
テナンスフリーである、構成が簡単である、等の長所を
有している。

【０００６】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・誘電体等の像担
持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。

【０００７】本出願人はこの接触式の帯電方法もしくは
装置に関して、直流電圧と振動電圧を重畳した電圧を導
電性部材（接触帯電部材）に印加し、この導電性部材を
被帯電体に当接させて帯電を行う方式を先に提案してい
る（ＡＣ印加方式；特開昭６３−１４９６６９号公報
等）。特には、直流電圧を印加したときの被帯電体の放
電（帯電）開始電圧（帯電部材に直流電圧を印加して被
帯電体の帯電が開始する場合の帯電部材への印加電圧
値）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。

【０００８】振動電圧は振動電圧成分（ＡＣ成分）、も
しくは該ＡＣ成分と直流電圧成分（ＤＣ成分；目標帯電
電位に相当する電圧）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。

【０００９】なお、本明細書で示すところの接触帯電と
は、帯電部材に対して、所望の帯電電位を直流成分と
し、常温常圧下における放電開始電圧（約５５０Ｖ）の
３〜４倍程度のＶｐｐ（波形のピークトゥピーク）を有
する振動電圧を印加することによって被帯電体の帯電を
行うことを意味する。よって、帯電部材と被帯電体とが
非接触であっても、帯電のために印加されるバイアスが
前述の如くの値程度であり、かつ両者の間隔が該印加バ
イアスに対しパッシェンの放電条件を満たすものであれ
ばよい。

【００１０】即ち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
わないものであり、本発明においてはこの場合も接触帯
電の範疇とする。

【００１１】図１０に帯電手段としてＡＣ印加方式の接
触式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】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Ｒ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】２０はブレード状の導電性の接触帯電部材
（帯電ブレード）であり、電極板２０ａと、その外周に
形成した導電性ゴム製等のブレード２０ｂとよりなる。
そして基部側を不図示の不動の支持部材に定置固定して
支持させ、先端部側を感光ドラム１面に所定の軽圧にて
当接させて配設してある。

【００１４】４は帯電ブレード２０に対する電圧印加電
源であり、該電源４により帯電ブレード２０の電極板２
０ａに振動電圧Ｖａｃと直流電圧Ｖｄｃとを重畳した電
圧（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）が印加されて、回転駆動されてい
る感光ドラム１の外周面が所定の極性・電位に帯電処理
される。

【００１５】なお、帯電部材としては、帯電ブレードの
他にも、帯電ブラシ、帯電ローラ、帯電シートなども一
般的に用いられている。

【００１６】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（強
度変調）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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】

【発明が解決しようとしている課題】ところで、上記の
ような振動電圧印加方式で、帯電部材固定系の接触帯電
装置を被帯電体としての像担持体の帯電手段として利用
した場合の問題点として異常放電による縦スジ（まだら
スジと称する。）の発生が挙げられる。

【００２０】これは、帯電部材固定系の接触帯電装置を
用いた場合の特有の現象であり、帯電部材に印加される
振動電圧の帯電周波数に対応して過剰帯電、過剰逆帯電
が繰り返されることによって、出力画像上では図１１で
示される様な白黒のまだらのスジが発生する。

【００２１】まだらスジ発生のメカニズムとしては以下
のようなことが考えられる。それは、帯電ブレードや帯
電板のような固定系の帯電部材においては、従動系の帯
電部材である帯電ローラと違って帯電部材の放電面（帯
電面）の移動がないので、放電によって生じたプラス電
荷が帯電部材の放電面に蓄積されやすくなり、帯電部材
表面と像担持体表面の電位差が大きくなる傾向がある。
そして、プリント枚数が増えるに従い、帯電部材の放電
面にトナーや紙粉が付着して吸湿した場合、それらが低
抵抗化し、異常放電の核となる。その結果、異常放電が
生じやすくなり、まだらスジが発生する。

【００２２】帯電部材の放電面が汚れなければ、まだら
スジは発生しないが、帯電部材に印加する電圧が振動電
圧である場合、帯電部材の放電面にトナーや紙粉が付着
するのを防止するのは、非常に困難である。

【００２３】一方、直流電圧のみならば帯電部材の放電
面が汚れることはないが、振動電圧を印加した時のよう
に放電と逆放電を繰り返すことによって像担持体表面電
位が形成されるわけではないため、像担持体電位の振れ
が大きくなりやすい。その結果として、縦スジの目立つ
画像になる。

【００２４】そこで本発明は、振動電圧印加方式で、帯
電部材固定系の接触帯電装置、該帯電装置を用いた画像
形成装置やプロセスカートリッジについて、上記問題の
異常放電による帯電不良、画像形成装置やプロセスカー
トリッジにあっては該帯電不良による画像上白黒の縦ス
ジ（まだらスジ）などの不良画像の発生を防止すること
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、帯電装置、画像形成装置、およびプロセスカ
ートリッジである。

【００２６】（１）固定式の帯電部材を移動可能な被帯
電体に当接もしくは近接させて配置しこれに電圧を印加
して被帯電体面を帯電する帯電装置において、帯電部材
は、各独立の放電領域を被帯電体面移動方向に対して複
数有し、被帯電体面移動方向の上流側の放電領域の帯電
部材部に印加される電圧が振動電圧であり、それよりも
下流側の放電領域の帯電部材部に印加される電圧が直流
電圧であり、被帯電体の放電開始電圧をＶｔｈ、最終的
な被帯電体表面電位をＶ_D 、前記下流側の少なくとも２
つの放電領域の帯電部材部にそれぞれ印加される直流電
圧をＤＣ１，ＤＣ２（ＤＣ１＜Ｖ_D ＜ＤＣ２）としたと
き、 ｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜ＶＤ−ＤＣ２｜≦Ｖ
ｔｈ の条件を満たすことを特徴とする帯電装置。

【００２７】（２）被帯電体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、固定式の帯電部材
を移動可能な被帯電体に当接もしくは近接させて配置し
これに電圧を印加して被帯電体面を帯電する装置であ
り、帯電部材は、各独立の放電領域を被帯電体面移動方
向に対して複数有し、被帯電体面移動方向の上流側の放
電領域の帯電部材部に印加される電圧が振動電圧であ
り、それよりも下流側の放電領域の帯電部材部に印加さ
れる電圧が直流電圧であり、被帯電体の放電開始電圧を
Ｖｔｈ、最終的な被帯電体表面電位をＶ_D 、前記下流側
の少なくとも２つの放電領域の帯電部材部にそれぞれ印
加される直流電圧をＤＣ１，ＤＣ２（ＤＣ１＜Ｖ_D ＜Ｄ
Ｃ２）としたとき、 ｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜ＶＤ−ＤＣ２｜≦Ｖ
ｔｈ の条件を満たすことを特徴とする画像形成装置。

【００２８】（３）少なくとも、被帯電体と、該被帯電
体の帯電装置を包含し、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、固定式
の帯電部材を移動可能な被帯電体に当接もしくは近接さ
せて配置しこれに電圧を印加して被帯電体面を帯電する
装置であり、帯電部材は、各独立の放電領域を被帯電体
面移動方向に対して複数有し、被帯電体面移動方向の上
流側の放電領域の帯電部材部に印加される電圧が振動電
圧であり、それよりも下流側の放電領域の帯電部材部に
印加される電圧が直流電圧であり、被帯電体の放電開始
電圧をＶｔｈ、最終的な被帯電体表面電位をＶ_D 、前記
下流側の少なくとも２つの放電領域の帯電部材部にそれ
ぞれ印加される直流電圧をＤＣ１，ＤＣ２（ＤＣ１＜Ｖ
_D ＜ＤＣ２）としたとき、 ｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜ＶＤ−ＤＣ２｜≦Ｖ
ｔｈ の条件を満たすことを特徴とするプロセスカートリッ
ジ。

【００２９】

【作用】即ち、被帯電体は振動電圧を印加した上記上流
側の放電領域の帯電部材部により表面電位が所望の値に
なるように帯電される。この場合、該帯電部材部の汚れ
等により被帯電体の帯電面に異常放電の起きた部分があ
っても、下流側の少なくとも２つの放電領域の帯電部材
部にそれぞれ上記の条件で直流電圧ＤＣ１，ＤＣ２が印
加されていることで、該下流側の少なくとも２つの放電
領域の帯電部材部により被帯電体の帯電面に生じている
異常放電の起きた部分の被帯電体面の電位が均されて被
帯電体面が所望の表面電位になる。

【００３０】つまり帯電部材を、各独立の放電領域を被
帯電体面移動方向に対して複数有する構成にし、上流側
の放電領域の帯電部材部に振動電圧を印加して被帯電体
面の表面電位が所望の値になるように帯電した後、下流
側の放電領域の帯電部材部に直流電圧のみを印加して補
助的な帯電を行い、異常放電の起きた部分の被帯電体面
の電位だけを再帯電してムラを均し、所望の表面電位に
なるようにする。

【００３１】したがって振動電圧を印加した帯電部材の
汚れ等に起因する異常放電による帯電不良、画像形成装
置やプロセスカートリッジにあっては該帯電不良による
画像上白黒の縦スジ（まだらスジ）などの不良画像の発
生を防止することができる。

【００３２】

【実施例】

〈実施例１〉（図１〜図５） 図１は本実施例装置の概略図である。本例装置は電子写
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１０の装置と共通の構成部材部分には同じ符号を付
して再度の説明を省略する。

【００３３】像担持体（被帯電体）である感光ドラム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層（ＯＰＣ）１ａを形
成してなる外径３０ｍｍのものであり、矢印の時計方向
Ｒ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。

【００３４】２は３個の各独立の帯電板２ａ・２ｂ・２
ｃからなる帯電部材であり、各帯電板は感光ドラム１の
回転方向（面移動方向）に対して順に配列してあり、順
に第１・第２・第３の帯電板とする。即ちこの第１・第
２・第３の３つの帯電板２ａ・２ｂ・２ｃからなる帯電
部材２は全体として、被帯電体である感光ドラム１の面
移動方向に対して３つの放電領域を有している。

【００３５】第１〜第３の３つの帯電板２ａ・２ｂ・２
ｃは、何れも金属板・導電性プラスチック・導電ゴム等
からなる導電性基板２₁ と、その表面（感光ドラム対向
面）に表層として形成した、ポリプロピレンなどの樹脂
に酸化チタン等の導電性フィラーを分散してなる抵抗層
２₂ からなる。

【００３６】そしてこの第１〜第３の３つの帯電板２ａ
・２ｂ・２ｃは何れも感光ドラム１の両端側の非画像域
との間にスペーサー（不図示）を介在させて感光ドラム
面との間に５０〜２００μｍのギャップを持つように感
光ドラム１面に対向させ不図示の不動の支持部材に固定
して配設してある。最上流側の第１の帯電板２ａは感光
ドラム１の回転方向に対して下流側のギャップが上流側
のギャップより広くなるように配置されている。

【００３７】４ａ・４ｂ・４ｃはそれぞれ第１〜第３の
帯電板２ａ・２ｂ・２ｃに対する第１〜第３の帯電バイ
アス印加電源である。最上流側の第１の帯電板２ａに対
する第１の電源４ａは振動電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）を印
加するものであり、第１の帯電板２ａよりも下流側の第
２及び第３の帯電板２ｂ・２ｃに対する第２及び第３の
電源４ｂ・４ｃは何れも直流電圧（Ｖｄｃ）を印加する
ものである。作像プロセスは前述図９の装置と同様であ
る。

【００３８】．図２は、最上流側の第１の帯電板２ａ
のみを使用し、これに所定の振動電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄ
ｃ）を印加して感光ドラム１を帯電処理した場合の感光
ドラム１の表面電位Ｖｓを示したグラフである。

【００３９】印加振動電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）の直流成
分Ｖｄｃは−６７０Ｖに設定してある。感光ドラム１の
表面電位Ｖｓは数１０Ｖのピークをもっており、その平
均が感光ドラム１の最終的表面電位ＶＤとなる。

【００４０】初期においては、この系のように第１の帯
電板２ａのみの場合でも均一に感光ドラム１の帯電が行
われ、最終的表面電位ＶＤもほぼ直流電圧値に収束す
る。

【００４１】しかし、プリント枚数が増えるにつれてこ
の第１の帯電板２ａの表面（放電面）にトナーや紙粉が
付着し、抵抗ムラが生じることによって低抵抗の部分が
でき異常放電が起こる。その結果、電荷が乗りすぎたり
逆に不足するところができるため電位的には図２のグラ
フで示されるように感光ドラム１の最終的表面電位ＶＤ
に比べてかなり高い部分や低い部分が生じる。

【００４２】こうした電位のムラは、画像上では白ポチ
や黒ポチとなる。さらに、第１の帯電板２ａは感光体に
対して固定系の帯電部材であるので、長手方向の常に同
じ位置で異常放電が連続して起き、前述図１１のような
縦スジ（まだらスジ）が生じる。

【００４３】．そこで本実施例では、この第１の帯電
板２ａの、感光ドラム回転方向下流側にさらに第２及び
第３の２つの帯電板２ｂ・２ｃを設け、その下流側の２
つの帯電板２ｂ・２ｃにはそれぞれ図３で示されるよう
な直流電圧ＤＣ１・ＤＣ２を印加してある。

【００４４】その直流電圧ＤＣ１・ＤＣ２（ＤＣ１＜Ｖ
Ｄ＜ＤＣ２）は、被帯電体である感光ドラム外周面の放
電開始電圧をＶｔｈ（約５５０Ｖ）としたとき、 ｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜ＶＤ−ＤＣ２｜≦Ｖ
ｔｈ の条件を満たすような電圧を印加してあり、本実施例で
は ＤＣ１ −１２００Ｖ ＤＣ２ −１４０Ｖ とした。

【００４５】また、ドラム電位の振れが、図中、破線で
示された範囲内であれば、画像上でスジが発生すること
もない。

【００４６】まず、振動電圧の印加された第１の帯電板
２ａの放電領域を通過した直後の感光ドラム表面電位は
図２のグラフで示されるように異常放電によって電位が
乱されているものとする。

【００４７】次に、このような表面電位をもった感光ド
ラム面が直流電圧ＤＣ１を印加した第２の帯電板２ｂを
通過すると、ＶＤよりも高い部分（白ポチに対応する部
分）はこの第２の帯電板２ｂの表面（放電面）との電位
差が放電開始電圧Ｖｔｈ（約５５０Ｖ）より大きくなる
ので、感光ドラム１上の過剰な電荷は引き戻され、図４
のグラフの破線で示された直流電圧ＤＣ１から放電開始
電圧Ｖｔｈ（約５５０Ｖ）下がった値になる。

【００４８】このように、過剰帯電された部分を感光ド
ラム表面電位ＶＤのレベルに下げた後、同様に第３の帯
電板２ｃに直流電圧ＤＣ２を印加して感光ドラム表面電
位ＶＤより低くなっている部分（黒ポチに対応する部
分）の電位を感光ドラム表面電位ＶＤに近い値まで上げ
ることができる。

【００４９】また、直流電圧ＤＣ１及びＤＣ２を印加す
る順番を逆にしても同様の効果が得られる。

【００５０】従って上記のような構成で、帯電を行った
場合、最終的な感光ドラム１の表面電位は、図５のグラ
フのように異常放電による電位のムラのないものが得ら
れ、まだらスジも発生しなくなる。

【００５１】また、異常放電の起きていない部分の感光
ドラム表面電位も、帯電部材に直流電圧のみを印加して
被帯電体を帯電するＤＣ印加方式の接触帯電のときと比
較して振れが小さいため、画像も縦スジのない良好なも
のが得られる。

【００５２】さらに、図１で示されるように最上流側の
第１の帯電板２ａの表面（放電面）を被帯電体である感
光ドラム１の面に沿うようになめらかな曲面にして放電
領域の上流より下流側のギャップが大きくなるように配
置することによって感光ドラム表面電位の振れを小さく
できる。このことにより、感光ドラム表面電位の振れに
起因する干渉縞もなくすことができた。

【００５３】なお、本実施例及び以下の実施例２〜５に
示した帯電部材の材質、形状や印加バイアスの数値は一
例であり、他にも多くの組み合わせが考えられるが、ま
だらスジ対策として同様の効果が得られる。

【００５４】〈実施例２〉（図６） 本実施例は図６のように帯電部材２を、１つの共通のベ
ース板２₃ の表面（ドラム対向面）に、感光ドラム１の
回転方向に対して順に３つの電極層２₄ を各独立に配列
して設け、それらの各電極層の表面に表層として抵抗層
２₅ を形成して、被帯電体である感光ドラム１の面移動
方向に対して第１・第２・第３の３つの放電領域２ａ・
２ｂ・２ｃを各独立に具備させたものである。本例の帯
電部材２は非常にコンパクトに作ることが可能である。

【００５５】本実施例の場合も前述実施例１と同様に、
最上流側である第１の放電領域２ａの電極層２₄ には第
１の電源４ａより振動電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）を印加し
て被帯電体としての感光ドラム１面の帯電を行い、、そ
れよりも下流側の第２・第３の放電領域２ｂ・２ｃの電
極層２₄ ・２₄ にはそれぞれ第２及び第３の電源４ｂ・
４ｃより何れも直流電圧（Ｖｄｃ）を印加するもので、
この場合、第２・第３の放電領域２ｂ・２ｃにはそれぞ
れ、実施例１と同様に、 ｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜ＶＤ−ＤＣ２｜≦Ｖ
ｔｈ の条件を満たすように直流電圧ＤＣ１・ＤＣ２（ＤＣ１
＜ＶＤ＜ＤＣ２）を印加することで、最上流側である第
１の放電領域２ａで生じた感光ドラム面の異常放電部の
電位を均すことが可能である。

【００５６】このように異常放電によって感光ドラム表
面電位ＶＤより高く（または低く）なった部分もほぼ電
位ＶＤに近い値にまで再帯電されるので、従来問題であ
ったようなまだらスジは防止できた。

【００５７】また、帯電部材２としてシート状の絶縁体
に電極を形成すれば、さらに軽量、小型化が図れる。

【００５８】〈実施例３〉（図７） 本実施例では被帯電体としての像担持体１はエンドレス
の感光ベルトであり、図７のように３本の懸回ローラ１
ｃ・１ｃ・１ｃに懸回張設されて矢印の時計方向Ｒに所
定のプロセススピードをもって回動駆動される。

【００５９】帯電部材２は、本例は感光ベルト１の回動
方向に対して順に配列して感光ドラム１面に対向させ
た、第１・第２・第３の３つの帯電部材２ａ・２ｂ・２
ｃで構成してある。最上流側の第１の帯電部材２ａは帯
電ブレードであり、それより下流側の第２及び第３の帯
電部材２ｂ・２ｃはそれぞれ前記実施例１の第２・第３
の帯電部材と同様の帯電板である。

【００６０】そして実施例１と同様に、最上流側の第１
の帯電部材である帯電ブレード２ａには第１の電源４ａ
より振動電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）を印加して被帯電体と
しての感光ベルト１面の帯電を行い、、それよりも下流
側の第２・第３の帯電部材としての帯電板２ｂ・２ｃに
はそれぞれ第２及び第３の電源４ｂ・４ｃより何れも直
流電圧（Ｖｄｃ）を印加する。

【００６１】最上流側の第１の帯電部材としての帯電ブ
レード２ａは感光ベルト移動方向に対してカウンター方
向に当接させてある。そして、この帯電ブレード２ａの
先端（または当接部の上流）で、クリーニングブレード
９をくぐり抜けたトナーをせき止め、この帯電ブレード
２ａの表面（放電面）に対するトナーや紙粉の付着を軽
減することができるため、異常放電が起きにくくするこ
とができる。

【００６２】しかしながら、振動電圧を印加している以
上、この帯電ブレード２ａの放電領域面の汚れは不可避
なので、異常放電による感光ベルト１の表面電位のムラ
を下流側で均す必要がある。そこで本例も前述の実施例
１と同様にこの第１の帯電部材である帯電ブレード２ａ
で発生した異常帯電による感光ベルト１の表面電位のム
ラを下流側に設置した第２・第３の帯電板２ｂ・２ｃで
ほぼＶＤの値になるよう再帯電することで、まだらスジ
の発生を防止している。

【００６３】また、本実施例では帯電部材の組み合わせ
として、帯電ブレード２ａと帯電板２ｂ・２ｃを挙げた
が、例えば、感光体と当接または対向する部分に抵抗層
をもたせた弾力性のある薄いシート状または細いワイヤ
状の帯電部材を用いることもできる。

【００６４】〈実施例４〉（図８） 本実施例では全体の構成は実施例２と同様であるが、帯
電部材２の直流電圧を印加する放電領域の数を多くする
ことによってさらに再帯電の均し効果を高めてある。

【００６５】本実施例における帯電部材２は図７に示す
ように、１つの共通のベース板２₃の表面（ドラム対向
面）に、感光ドラム１の回転方向に対して順に５つの電
極層２₄ を配列して設け、それらの各電極層の表面に表
層として抵抗層２₅ を形成して、被帯電体である感光ド
ラム１の面移動方向に対して第１〜第５の５つの放電領
域２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄ・２ｅを具備させたものであ
る。

【００６６】そして最上流側の第１の放電領域２ａの電
極層２₄ には第１の電源４ａより振動電圧（Ｖａｃ＋Ｖ
ｄｃ）を印加して被帯電体としての感光ドラム１面の帯
電を行い、それよりも下流側の第２の放電領域２ｂと、
１つおいて第４の放電領域２ｄには第２電源４ｂより、
また第３の放電領域２ｃと、１つおいて第５の放電領域
２ｅには第３電源４ｃより、何れも直流電圧（Ｖｄｃ）
を印加するようにした。この場合、第２・第４の放電領
域２ｂ・２ｄと、第３・第５の放電領域２ｃ・２ｅには
それぞれ、 ｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜ＶＤ−ＤＣ２｜≦Ｖ
ｔｈ の条件を満たすように直流電圧ＤＣ１・ＤＣ２（ＤＣ１
＜ＶＤ＜ＤＣ２）を印加する。

【００６７】このように直流電圧ＤＣ１とＤＣ２を印加
する放電領域が交互になるようにして同じ直流電圧を２
回以上に分けて印加することで異常放電部分をより確実
に再帯電することが可能である。

【００６８】〈実施例５〉（図９） 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。

【００６９】プロセスカートリッジとは、帯電手段、感
光体、現像手段、クリーニング手段の少なくとも２つ以
上を一体的にカートリッジ化し、これを画像形成装置本
体に対し着脱可能としたものである。感光体、現像剤に
代表される消耗品をカートリッジとして一体化して、ユ
ーザーが容易に交換できるようにする事により、基本的
にメンテナンスフリーの画像形成装置が提供できるよう
になる。

【００７０】本実施例のプロセスカートリッジＰＣは図
９のように、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１０、クリーナー器１５
の４つのプロセス機器を包含させてなるものである。

【００７１】帯電部材２は例えば実施例２と同様の帯電
部材（ベース板２₃ ；薄い絶縁のシート）であり、実施
例２（図６）と同様に感光ドラム１の回転方向に対して
最上流側の第１の放電領域２ａの電極層に振動電圧を印
加し、それよりも下流側の第２・第３放電領域２ｂ・２
ｃの電極層に直流電圧のみを印加するようになってい
る。このような構成になっているために、従来問題点で
あった白黒の縦スジ（まだらスジ）などの不良画像の発
生を防止でき、また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立たないプリント
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。

【００７２】現像器１０において、６は現像スリーブ、
１１は現像剤（トナー）Ｔの収容容器、１２は該容器１
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。１
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。

【００７３】クリーナー１５において、９はクリーニン
グブレード、１６はクリーニングブレード９で回収され
たトナーを溜めるトナー溜である。

【００７４】１７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。

【００７５】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１７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１７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。

【００７６】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１１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。

【００７７】１８はプロセスカートリッジのクリーナー
１５と現像器１０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１８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。

【００７８】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、あるいは液晶シヤッターと光源からなる光学
系等を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。
更に、像担持体としては感光ドラムに限らず絶縁体の物
を使用することもできる。この場合には接触帯電部材の
像担持体移動方向下流側にピン状の電極を像担持体長手
方向に並べて対抗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。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動電圧印加方式で、帯電部材固定系の接触帯電装置、該
帯電装置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、前記問題の異常放電による帯電不良、画像形
成装置やプロセスカートリッジにあっては該帯電不良に
よる画像上白黒の縦スジ（まだらスジ）などの不良画像
の発生を効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の画像形成装置（レーザービームプ
リンター）の概略構成図

【図２】 異常放電（帯電）部を有する感光ドラム電位
例のグラフ

【図３】 異常放電（帯電）部の均し作用を説明するた
めの感光ドラム電位グラフ（その１）

【図４】 異常放電（帯電）部の均し作用を説明するた
めの感光ドラム電位グラフ（その２）

【図５】 異常放電（帯電）部の均し作用を説明するた
めの感光ドラム電位グラフ（その３）

【図６】 実施例２の装置の要部図

【図７】 実施例３の装置の概略構成図

【図８】 実施例４の装置の要部図

【図９】 実施例５の装置（プロセスカートリッジ）の
概略図

【図１０】 従来装置例の概略図

【図１１】 異常放電に起因する画像不良（まだらス
ジ）を生じている状態例の図

【符号の説明】

１ 被帯電体としての感光ドラム（像担持体） ２・２０ 帯電部材 ２ａ〜２ｅ 複数の放電領域としての第１〜第５の帯電
部材部 ４ａ〜４ｃ 第１〜第３のバイアス印加電源 ５ レーザー光 ６ 現像スリーブ ７ 記録紙（転写材） ８ 転写ローラ ９ クリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定式の帯電部材を移動可能な被帯電体
   に当接もしくは近接させて配置しこれに電圧を印加して
   被帯電体面を帯電する帯電装置において、 帯電部材は、各独立の放電領域を被帯電体面移動方向に
   対して複数有し、被帯電体面移動方向の上流側の放電領
   域の帯電部材部に印加される電圧が振動電圧であり、そ
   れよりも下流側の放電領域の帯電部材部に印加される電
   圧が直流電圧であり、 被帯電体の放電開始電圧をＶｔｈ、 最終的な被帯電体表面電位をＶ_D 、 前記下流側の少なくとも２つの放電領域の帯電部材部に
   それぞれ印加される直流電圧をＤＣ１，ＤＣ２（ＤＣ１
   ＜Ｖ_D ＜ＤＣ２）としたとき、 ｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜ＶＤ−ＤＣ２｜≦Ｖ
   ｔｈ の条件を満たすことを特徴とする帯電装置。
2. 【請求項２】 被帯電体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、固定式の帯電部材を移動可能な被帯電体に
   当接もしくは近接させて配置しこれに電圧を印加して被
   帯電体面を帯電する装置であり、 帯電部材は、各独立の放電領域を被帯電体面移動方向に
   対して複数有し、被帯電体面移動方向の上流側の放電領
   域の帯電部材部に印加される電圧が振動電圧であり、そ
   れよりも下流側の放電領域の帯電部材部に印加される電
   圧が直流電圧であり、 被帯電体の放電開始電圧をＶｔｈ、 最終的な被帯電体表面電位をＶ_D 、 前記下流側の少なくとも２つの放電領域の帯電部材部に
   それぞれ印加される直流電圧をＤＣ１，ＤＣ２（ＤＣ１
   ＜Ｖ_D ＜ＤＣ２）としたとき、 ｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜ＶＤ−ＤＣ２｜≦Ｖ
   ｔｈ の条件を満たすことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 少なくとも、被帯電体と、該被帯電体の
   帯電装置を包含し、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、固定式の帯電部材を移動可能な被帯電体に
   当接もしくは近接させて配置しこれに電圧を印加して被
   帯電体面を帯電する装置であり、 帯電部材は、各独立の放電領域を被帯電体面移動方向に
   対して複数有し、被帯電体面移動方向の上流側の放電領
   域の帯電部材部に印加される電圧が振動電圧であり、そ
   れよりも下流側の放電領域の帯電部材部に印加される電
   圧が直流電圧であり、 被帯電体の放電開始電圧をＶｔｈ、 最終的な被帯電体表面電位をＶ_D 、 前記下流側の少なくとも２つの放電領域の帯電部材部に
   それぞれ印加される直流電圧をＤＣ１，ＤＣ２（ＤＣ１
   ＜Ｖ_D ＜ＤＣ２）としたとき、 ｜ＶＤ−ＤＣ１｜≦Ｖｔｈ、かつ｜ＶＤ−ＤＣ２｜≦Ｖ
   ｔｈ の条件を満たすことを特徴とするプロセスカートリッ
   ジ。