JP2003207996A - 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性の基体と、その基体のまわりに固定さ
れた抵抗層とを有していると共に、各端部にスペーサ部
を有する帯電部材を具備し、その帯電部材の各スペーサ
部が像担持体に当接し、両スペーサ部の間の抵抗層部分
が像担持体表面から微小ギャップをあけて位置し、帯電
部材に電圧を印加して像担持体を帯電する帯電装置にお
いて、スペーサ部が剥がれたり、ずれ動くことを阻止す
る。 【解決手段】 帯電部材２０の抵抗層３１にギャップ保
持部材３５を埋設し、そのギャップ保持部材３５と、こ
れを覆う抵抗層部分とによってスペーサ部３２を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被帯電体に対向配
置される帯電部材を具備し、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って、該帯電部材
は、基体と、該基体に対して固定された抵抗層とを有し
ていると共に、被帯電体に当接する少なくとも２つのス
ペーサ部を有し、該スペーサ部の間の抵抗層部分が微小
ギャップをあけて被帯電体表面に対向して位置する帯電
装置と、該帯電電装置を有するプロセスカートリッジ
と、当該帯電装置を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記形式の帯電装置によって被帯電体を
帯電することは従来より公知であり、かかる帯電装置は
各種の機械、装置に採用することができる。例えば、像
担持体を帯電した後、その表面を露光して静電潜像を形
成し、その静電潜像を現像装置によって可視像化する画
像形成装置において、像担持体を上記形式の帯電装置に
よって帯電することができる。また、像担持体から記録
媒体に可視像を転写した後、その記録媒体を像担持体か
ら分離するため、当該記録媒体を上記形式の帯電装置に
よって帯電することもできる。

【０００３】この帯電装置は、オゾンや窒素酸化物の発
生を抑えることができると共に、スペーサ部の間の帯電
部材部分が被帯電体の表面から微小ギャップをあけて被
帯電体表面に対向しているので、この帯電部材部分にト
ナーや紙粉などの異物が付着し難い。このため、長期に
亘って帯電装置の初期機能を維持することが可能であ
り、しかも被帯電体から離間した帯電部材部分の成分が
被帯電体表面に付着する欠点を防止することも可能であ
る。

【０００４】帯電部材のスペーサ部は、そのスペーサ部
の間の帯電部材部分を被帯電体から離間させる働きをな
すものであるが、従来は、帯電部材の抵抗層表面に巻き
付けられて接着されたフィルム材によってスペーサ部が
構成されていた（例えば特開２００１−１９４８６８号
公報参照）。ところが、接着剤によって帯電部材の抵抗
層表面に接着されたフィルム材は、これに加えられる外
的要因に対して脆弱である点に問題があった。例えば、
不注意によってフィルム材の端部が何らかの物に引っ掛
かると、そのフィルム材が抵抗層に対してずれ動いた
り、剥がれてしまうおそれがある。また、フィルム材と
抵抗層表面との貼着面に、油分、水分、ごみ、トナーな
どの異物が侵入してフィルム材が剥がれやすくなるおそ
れもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の欠点を効果的に低減できる帯電装置と、その帯電
装置を有するプロセスカートリッジと、該帯電装置を有
する画像形成装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、冒頭に記載した形式の帯電装置において、
前記抵抗層に埋設されたギャップ保持部材と、該ギャッ
プ保持部材を覆う抵抗層部分とによって前記スペーサ部
が構成されていることを特徴とする帯電装置を提案する
（請求項１）。

【０００７】その際、前記ギャップ保持部材は、チュー
ブ状に形成された収縮性部材より成り、該ギャップ保持
部材の収縮力によって当該ギャップ保持部材が前記基体
に対して固定されていると有利である（請求項２）。

【０００８】また、上記請求項１又は２に記載の帯電装
置において、前記ギャップ保持部材と前記基体との間に
接着剤が介在していると有利である（請求項３）。

【０００９】さらに、上記請求項１に記載の帯電装置に
おいて、前記ギャップ保持部材は、前記基体の表面に施
されたコーティング層より成ると有利である（請求項
４）。

【００１０】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、冒頭に記載した形式の帯電装置において、前記抵抗
層にチューブ状に形成された収縮性のギャップ保持部材
が装着され、該ギャップ保持部材の収縮力によって当該
ギャップ保持部材が前記抵抗層に対して固定され、該ギ
ャップ保持部材によって前記スペーサ部が構成されてい
ることを特徴とする帯電装置を提案する（請求項５）。

【００１１】その際、前記ギャップ保持部材と前記抵抗
層との間に接着剤が介在していると有利である（請求項
６）。

【００１２】また、上記請求項２、３、５又は６に記載
の帯電装置において、前記ギャップ保持部材は、熱を加
えることにより収縮する収縮性部材より成ると有利であ
る（請求項７）。

【００１３】さらに、上記請求項２、３、５又は６に記
載の帯電装置において、前記ギャップ保持部材は、弾性
により収縮する収縮性部材より成ると有利である（請求
項８）。

【００１４】また、上記請求項１、２、３、４、５、
６、７又は８に記載の帯電装置において、前記抵抗層
は、前記基体を覆った収縮性チューブより成ると有利で
ある（請求項９）。

【００１５】さらに、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９に記
載の帯電装置と、該帯電装置により帯電される像担持体
を少なくとも有していることを特徴とするプロセスカー
トリッジを提案する（請求項１０）。

【００１６】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９に記
載の帯電装置と、該帯電装置により帯電される像担持体
とを具備することを特徴とする画像形成装置を提案する
（請求項１１）。

【００１７】その際、前記像担持体が、ベース部材と、
該ベース部材に支持された潜像保持層を有し、前記スペ
ーサ部が前記潜像保持層の表面に当接するように構成さ
れていると有利である（請求項１２）。

【００１８】また、上記請求項１２に記載の画像形成装
置において、前記スペーサ部が、像担持体表面の移動方
向に対して直交する向きにおける画像形成領域の各外側
の像担持体部分に当接するように構成されていると有利
である（請求項１３）。

【００１９】さらに、上記請求項１２又は１３に記載の
画像形成装置において、前記スペーサ部は、像担持体に
形成された静電潜像を可視像化する現像装置の現像剤が
接触する現像領域内の像担持体部分に当接するように構
成されていると有利である（請求項１４）。

【００２０】また、上記請求項１２、１３又は１４に記
載の画像形成装置において、前記スペーサ部は、可視像
転写後の像担持体表面を清掃するクリーニング装置が清
掃を行うクリーニング領域内の像担持体部分に当接する
ように構成されていると有利である（請求項１５）。

【００２１】さらに、上記請求項１１に記載の画像形成
装置において、前記像担持体が、ベース部材と、該ベー
ス部材に支持された潜像保持層とを有し、前記スペーサ
部が、前記潜像保持層の各外側のベース部材表面に当接
するように構成されていると有利である（請求項１
６）。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って詳細に説明する。

【００２３】図１は帯電装置を有する画像形成装置の一
例を示す概略図であり、ここに示した画像形成装置は、
読み取り部１と、その下方に位置する作像部２と、さら
にその下方に位置する給紙部３とを有しており、必要に
応じて、この給紙部３の下にさらに別の給紙部を増設す
ることもできる。図１に示した画像形成装置は、複写機
として構成されている。

【００２４】読み取り部１は、図示していない原稿が載
置されるコンタクトガラス４と、その下方に配置された
光源５及び第１ミラー６を有する第１スキャナ７と、第
２及び第３ミラー８，９を有する第２スキャナ１０と、
結像レンズ１１と、ＣＣＤ１２とを有している。第１及
び第２スキャナ７，１０は、そのホームポジションから
図１における右方に移動し、このとき光源５からの光に
よってコンタクトガラス４上の原稿が照明され、その反
射光が第１乃至第３ミラー６，８，９で反射して結像レ
ンズ１１を通り、ＣＣＤ１２に原稿画像が結像され、こ
れが画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画
像信号はデジタル化され画像処理される。

【００２５】一方、作像部２には、ドラム状の感光体と
して構成された像担持体１３が設けられ、この像担持体
上に次のようにして可視像が形成される。

【００２６】像担持体１３は図１における反時計方向に
回転駆動され、このときその像担持体１３が、後に詳し
く説明する帯電装置１４によって所定の極性に帯電され
る。帯電された像担持体１３の表面には、露光装置の一
例であるレーザ書き込みユニット１５から出射する光変
調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって像担持体
１３に静電潜像が形成される。前述のように画像処理さ
れた信号に基づいて、レーザ書き込みユニット１５のレ
ーザダイオード（図示せず）が発光し、そのレーザ光に
より像担持体１３に静電潜像が形成されるのである。レ
ーザダイオードからの光信号は、ポリゴンミラーやレン
ズを介して像担持体１３の表面に至る。レーザ光が照射
された像担持体表面部は、その電位の絶対値が低下し、
ここが静電潜像（画像部）となり、レーザ光が照射され
ずに電位の絶対値が高く保たれた部分が地肌部となる。

【００２７】上記静電潜像は、これが現像装置１６を通
るとき、トナー像として可視像化される。図１に示した
現像装置１６は、回転駆動される現像ローラ１７を有
し、その周面に担持された乾式現像剤Ｄによって静電潜
像が可視像化される。

【００２８】本例の像担持体１３は、図２に示すように
ドラム状に形成された導電性のベース部材２０と、その
外周面に固定された潜像保持層２１を有し、その潜像保
持層２１が帯電装置１４により帯電されて静電潜像が形
成される。潜像保持層２１は、例えば、感光層、又は感
光層とその表面に積層された保護層などから構成され
る。複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端
ベルト状の像担持体を用いることもでき、この場合に
は、無端ベルトより成るベース部材上に、例えば感光層
より成る潜像保持層が固定される。

【００２９】一方、給紙部３は、例えば転写紙より成る
記録媒体Ｐを収容する給紙カセット１８と、最上位の記
録媒体Ｐを送り出す給紙ローラ１９を有し、この給紙ロ
ーラ１９の回転により送り出された記録媒体Ｐは、レジ
ストローラ対２２に搬送され、そのレジストローラ対２
２の回転によって所定のタイミングで像担持体１３と転
写装置２３との間に送り込まれる。このとき、その転写
装置２３の作用により、像担持体上の可視像が記録媒体
Ｐ上に転写される。可視像転写後に像担持体表面に残留
するトナーは、クリーニング装置２４のクリーニング部
材２５によって除去され、像担持体表面が清掃される。

【００３０】可視像が転写された記録媒体は、さらに上
方に搬送されて定着装置２６を通り、このとき記録媒体
上の可視像が熱と圧力の作用によって記録媒体上に定着
される。定着装置２６を通過した記録媒体は、読み取り
部１と作像部２の間に形成された排紙部２７に排出され
る。

【００３１】図１に示した画像形成装置においては、像
担持体１３と、帯電装置１４と、現像装置１６と、クリ
ーニング装置２４とが一体的に組み付けられたプロセス
カートリッジ２８として構成されているが、これらの要
素以外の要素を加えてプロセスカートリッジを構成して
もよいし、これらの要素のうちの一部の要素だけでプロ
セスカートリッジを構成することもできる。プロセスカ
ートリッジは、少なくとも、帯電装置と、その帯電装置
により帯電される像担持体とを具備するものである。か
かるプロセスカートリッジ２８が画像形成装置本体に着
脱可能に装着されている。

【００３２】帯電装置１４は、図１及び図２に示すよう
に、被帯電体（この例では像担持体１３）に対向配置さ
れた帯電部材２９を有している。この帯電部材は適宜な
形態に構成できるものであるが、図示した各例において
は、円柱状の帯電ローラにより構成されている。かかる
帯電部材２９は、図２及び図３に示すように、円柱状に
形成された導電性の基体３０と、その基体３０の外周面
を覆い、かつその外周面に固定された抵抗層３１とを有
していると共に、被帯電体（この例では像担持体１３）
に当接するスペーサ部３２を有している。帯電部材が、
導電性の基体と、該基体に対して固定された抵抗層を有
しているのである。

【００３３】抵抗層３１の厚さはほぼ一定となってい
て、その厚さは適宜な大きさ、例えば６０μｍ程度に設
定することができる。また、スペーサ部３２は少なくと
も２つ設けられるものであるが、図示した例では帯電部
材２９に２つのスペーサ部３２が設けられている。スペ
ーサ部３２の外周面は円環状となっていて、その外径
は、他の抵抗層部分の円環状の外周面の外径よりも大き
くなっている。かかるスペーサ部３２が像担持体１３に
当接することにより、スペーサ部３２の間の抵抗層部分
が微小ギャップＧをあけて被帯電体表面、すなわち像担
持体１３の表面に対向して位置する。この微小ギャップ
Ｇ、すなわちスペーサ部３２間の抵抗層部分と像担持体
１３との間の最接近部における両者間の間隙は、例えば
１００μm以下、好ましくは８０μm以下に設定される。

【００３４】図示した例では導電性の基体３０が帯電ロ
ーラの芯軸を構成しており、その基体３０の長手方向各
端部は、軸受３３を介して、図示していない支持体に回
転自在に支持されていると共に、加圧手段の一例である
圧縮スプリング３４によって加圧され、これにより両ス
ペーサ部３２が像担持体表面に圧接し、帯電部材２９が
画像形成動作時に図１に矢印で示す方向に回転する。そ
の際、この帯電部材２９を図示していない駆動装置によ
り回転駆動するように構成してもよいが、像担持体１３
の回転に伴い、両者間に作用する摩擦力によって帯電部
材２９を連れ回りさせることが好ましい。このようにす
れば、帯電部材２９用の特別な駆動装置を設ける必要が
なく、画像形成装置のコストを低減できる。しかも、像
担持体１３と、帯電部材２９のスペーサ部外周面とに傷
が付き難くなり、これらの長寿命化を達成できる。な
お、図１及び図３には、軸受３３と圧縮スプリング３４
の図示は省略してある（図６においても同じ）。

【００３５】帯電部材２９の基体３０は、図示していな
い電源に電気的に接続され、画像形成動作時にその電源
がＯＮされることにより、導電性の基体３０に電圧が供
給される。これにより、帯電部材２９と像担持体１３と
の間の空隙に放電が生ぜしめられ、像担持体、より正確
にはその潜像保持層２１が所定の電位に帯電される。帯
電部材を回転させずに静止させ、かかる帯電部材に電圧
を印加して像担持体を帯電するように構成することもで
きる。このように、帯電部材２９に電圧を印加して被帯
電体（図の例では像担持体１３）を帯電するのである。
スペーサ部３２を少なくとも２つ設けることにより、微
小ギャップＧを帯電部材２９の長手方向に亘って一定に
保つことが可能となり、これによって像担持体を均一に
帯電することができる。

【００３６】基体３０は、その全体をほぼ同電位にする
必要があるため、その体積抵抗率が、抵抗層３１の体積
抵抗率よりも２桁以上低いことが好ましく、またその自
重や圧縮スプリング３４から受ける外力によって大きく
撓むことのない剛性を有していることが好ましい。具体
的には、基体３０の体積抵抗率は、１０^７Ωcm以下、特
に１０^３Ωcm以下、特に好ましくは１０^２Ωcm以下に設
定される。かかる要求を満たす材料としては、ステンレ
ス鋼などの金属が挙げられるが、ポリカーボネートなど
の高剛性の樹脂材料にカーボンやイオン系の導電付与材
を分散したものや、表面に導電皮膜処理を施したものか
ら基体３０を構成することもできる。基体３０も適宜な
大きさに構成することができ、例えば、その外径が８乃
至２０mm程度に設定される。

【００３７】また、図２及び図３に示すように帯電部材
２９の基体３０を中空状に形成することもできる。図２
及び図３の例では基体３０が円筒状に形成されている。
このように帯電部材２９の内部を中空に形成すれば、そ
の全体を軽量化することができる。

【００３８】抵抗層３１は、帯電部材２９の抵抗を調整
する抵抗調整層としての用をなすものであり、例えばＮ
ＢＲやＥＰＤＭなどのゴム、ポリカーボネートやポリア
ミドなどの樹脂より成るベース材料にカーボンやイオン
系の導電付与材を分散したものから構成することができ
る。またポリアセチレンやポリピロールなどの導電性高
分子によって抵抗層３１を構成することもできる。かか
る抵抗層３１の体積抵抗率は、例えば１０^３〜１０^１３
Ωcm、好ましくは１０^５〜１０^９Ωcmに設定される。こ
の体積抵抗率が高くなりすぎると、放電が不充分とな
り、像担持体を充分に帯電させることができず、逆にこ
の体積抵抗率が低くなりすぎると、像担持体の潜像保持
層２１にピンホールなどの欠陥があった場合、放電電流
がピンホールに集中して異常放電を生じるおそれがあ
る。

【００３９】帯電部材２９に印加する電圧は、直流電圧
のみ、又は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧のいずれ
であってもよいが、後者の重畳した電圧を印加すると、
像担持体１３を均一に帯電する効果が高められ、直流電
圧のみを印加すると、重畳電圧を印加した場合に比べて
オゾンや窒素酸化物の発生量をより効果的に抑えること
ができる。

【００４０】また、図示した例では、抵抗層３１が、抵
抗調整層としての用をなす１つの層により構成されてい
るが、複数の層によって抵抗層を構成することもでき
る。例えば、図示した抵抗層３１の外周面に、適宜な厚
さ、例えば１０μm程度の薄い表層を積層し、これらに
よって抵抗層を構成してもよい。表層は、帯電部材の表
面がトナーなどによって汚されることを防止するもので
あり、従ってその表層は離型性の高い材料により構成さ
れる。表層の体積抵抗率も上述の抵抗層３１と同程度に
設定することができる。

【００４１】ここで、先にも説明したように、従来の帯
電部材は、その抵抗層の外周面にフィルム材を接着する
ことによりスペーサ部を構成していたが、かかるスペー
サ部は、これに加えられる外的要因に対して脆弱である
という欠点を有していた。そこで、本例の帯電部材２９
においては、図２及び図３に示すように、その抵抗層３
１に一定厚さのギャップ保持部材３５が埋設されてい
る。このギャップ保持部材３５は、円柱状の基体３０の
まわりにその全周に亘って装着されている。かかるギャ
ップ保持部材３５が設けられた帯電部材部分は、そのギ
ャップ保持部材３５の厚さ分だけ、両スペーサ部３２の
間の抵抗層部分よりも外方に環状に突出しており、その
突出部によってスペーサ部３２が形成されている。スペ
ーサ部３２を構成する突出部の突出量に相当する大きさ
の微小ギャップGが形成される。このように、抵抗層に
埋設されたギャップ保持部材と、そのギャップ保持部材
を覆う抵抗層部分とによってスペーサ部が構成されてい
るのである。ギャップ保持部材３５の長さＬ１は適宜な
大きさにすることができ、例えば５〜１５mm程度、好ま
しくは１０mm程度とすることができる。

【００４２】上述のように、抵抗層３１に埋設されたギ
ャップ保持部材３５によりスペーサ部３２が形成されて
いるので、従来のように、スペーサ部を構成するフィル
ム材と抵抗層表面との間に異物が侵入して、そのスペー
サ部が剥がれやすくなったり、スペーサ部に加えられた
外力によってそのスペーサ部がずれ動いたり剥がれる欠
点を大幅に軽減でき、その取り扱いが容易となる。しか
も、長期に亘って微小ギャップを高精度に維持すること
が可能である。

【００４３】円柱状に形成された基体３０の外周面全周
にテープやフィルムを巻き付けて接着することによりギ
ャップ保持部材３５を構成することもできるが、チュー
ブ状に形成された収縮性部材より成るギャップ保持部材
を、基体３０のまわりに被せ、そのギャップ保持部材の
収縮力によって当該ギャップ保持部材を基体３０に対し
て固定すると有利である。

【００４４】より具体的に示すと、熱を加えることによ
り収縮するチューブ状の収縮性部材を基体３０のまわり
に被せる。このときの収縮性部材の内径は、基体３０の
外径よりも大きい。次いで、その収縮性部材を加熱し
て、その径を縮小させ、これを基体３０の外周面に強く
密着させ、該収縮性部材を基体３０に固定する。かかる
収縮性部材によってギャップ保持部材３５を構成するの
である。このような熱収縮性のチューブは、押し出し成
形法、或いは引き抜き成形法などによって製作すること
ができる。

【００４５】或いは、弾性により収縮するチューブ状の
収縮性部材、例えばゴムチューブを基体３０のまわりに
被せる。この収縮性部材の自然状態（外力が加えられて
いない状態）の内径は基体３０の外径よりも小さい。か
かる収縮性部材に外力を加えてその径を拡げ、当該収縮
性部材を基体３０のまわりに被せ、次いでその収縮性部
材に加えていた外力を解除し、その収縮性部材の弾性に
よって当該収縮性部材を基体３０の外周面に強く密着さ
せて固定する。かかる収縮性部材によってギャップ保持
部材を構成するのである。

【００４６】上述のように、ギャップ保持部材３５を、
チューブ状に形成された収縮性部材により構成すると、
接着剤を用いずとも、そのギャップ保持部材３５を基体
３０に固定することができ、簡単かつ低コストでギャッ
プ保持部材３５を基体３０に装着することができる。さ
らには、そのギャップ保持部材３５を切断し、或いは押
し拡げることにより、当該ギャップ保持部材３５を基体
３０から取り外すこともできるため、帯電部材２９をリ
サイクル処理しやすくなる利点も得られる。

【００４７】上述の如き収縮性部材より成るギャップ保
持部材３５を用いた場合も、そのギャップ保持部材３５
と基体３０の外周面との間に接着剤を介在させ、その接
着剤の接着力によってもギャップ保持部材３５を基体３
０に固定するように構成することもできる。このように
すれば、ギャップ保持部材３５と基体３０との固定をよ
り一層確実なものにでき、長期に亘ってギャップ保持部
材３５が基体３０に対してずれ動くことを阻止すること
ができる。

【００４８】また、基体３０の外周面に樹脂などをスプ
レー法又はディピング法によって塗布し、これを硬化さ
せてギャップ保持部材３５を構成することもできる。ギ
ャップ保持部材を、基体の表面に施したコーティング層
により構成するのである。かかる構成によれば、極く簡
単にギャップ保持部材３５を形成できると共に、そのギ
ャップ保持部材３５の厚さの精度を高めることができ、
これによって微小ギャップＧの大きさを、例えば１００
０分の１mm程度の精度で制御することが可能となる。

【００４９】次に、図１に示した画像形成装置（複写
機）を用いて行った実験結果を説明する。ナイロン製の
熱収縮性ギャップ保持部材を基体に熱収縮させて固定し
た図２及び図３に示したタイプの帯電部材と、抵抗層の
外周面にフィルム材より成るギャップ保持部材を接着し
た帯電部材をそれぞれ１０本用意した。前者の帯電部材
を実施例タイプの帯電部材、後者の帯電部材を従来タイ
プの帯電部材ということにする。これらの帯電部材の基
体は、ステンレス鋼製で、直径１０mm、長さ３４０mmで
ある。このような実施例タイプの帯電部材と従来タイプ
の帯電部材をそれぞれ図１に示した画像形成装置に組み
付けて画像形成動作を行った。その際、各帯電部材への
印加電圧は、直流電圧（−６００V）に交流電圧（ピー
ク間電圧１５００Ｖ、１ｋＨｚ）を重畳した電圧とし
た。通紙枚数は２０，０００枚である。

【００５０】その結果、従来タイプの帯電部材を用いた
画像形成装置に場合には、２０，０００枚の通紙を終了
した時点で、１０本中４本の帯電部材のギャップ保持部
材にずれが発生し、出力された画像の画質は市場機に反
映できるレベルではなかった。これに対し、実施例タイ
プの帯電部材を用いた画像形成装置の場合には、その全
ての帯電部材のギャップ保持部材にずれは発生せず、良
好な出力画像を得ることができた。

【００５１】次に、図５及び図６は帯電装置の他の例を
示し、ここに例示した帯電装置１４の帯電部材２９も、
基体３０と抵抗層３１を有していると共に、像担持体１
３より成る被帯電体に当接するスペーサ部１３２を有
し、その両スペーサ部１３２の間の抵抗層部分が微小ギ
ャップＧをあけて被帯電体表面に対向して位置してい
る。かかる帯電部材２９に電圧を印加して被帯電体を帯
電することができる。この場合も、スペーサ部１３２は
少なくとも２つ設けられるものであるが、図５には２つ
のスペーサ部１３２が設けられた例を示している。

【００５２】図５及び図６に示した帯電部材２９におい
ては、そのスペーサ部が抵抗層に埋設されたギャップ保
持部材により構成されるのではなく、抵抗層３１の表面
にチューブ状に形成された収縮性のギャップ保持部材１
３５が装着され、そのギャップ保持部材１３５の収縮力
によって当該ギャップ保持部材１３５が抵抗層に対して
固定され、該ギャップ保持部材１３５によってスペーサ
部１３２が構成されている。

【００５３】より具体的に示すと、図２及び図３に示し
た例のギャップ保持部材３５の場合と同様に、熱を加え
ることにより収縮する均一厚さのチューブ状の収縮性部
材を、その内径が抵抗層３１の外径よりも大きくなるよ
うに製作し、その収縮性部材を抵抗層３１のまわりに被
せ、該収縮性部材に熱を加えてその径を縮小させる。こ
れによりその収縮性部材がその抵抗層３１の外周面に強
く密着して固定される。かかる収縮性部材によって一定
厚さのギャップ保持部材１３５を構成するのである。

【００５４】或いは、弾性により収縮するチューブ状の
均一厚さの収縮性部材、例えばゴムチューブを用意す
る。この収縮性部材の自然状態での内径は、抵抗層３１
の外径よりも小さい。かかる収縮性部材の径を拡げてこ
れを抵抗層３１のまわりに被せ、次いでその収縮性部材
に加えていた外力を解除し、これを抵抗層３１の外周面
に密着させる。かかる収縮性部材によって一定厚さのギ
ャップ保持部材１３５を構成するのである。

【００５５】上述したギャップ保持部材１３５も、それ
自体の収縮力によって抵抗層３１の外周面に密着して固
定されるので、従来の接着タイプのフィルム材より成る
スペーサ部のように剥がれやすくなったり、スペーサ部
に加えられた外力によって、そのスペーサ部がずれ動
き、或いは剥がれてしまう不具合を効果的に抑制でき、
長期に亘って所定の微小ギャップＧを維持することがで
きる。図５及び図６に示した帯電部材２９のギャップ保
持部材１３５の長さＬ１も適宜な大きさ、例えば５〜１
５mm程度とすることができる。

【００５６】また、図５及び図６に示したギャップ保持
部材１３５の場合も、これを接着剤なしで抵抗層３１の
表面に固定できるが、このギャップ保持部材１３５と抵
抗層との間に接着剤を介在させ、ギャップ保持部材１３
５の収縮力と接着剤とによってギャップ保持部材１３５
を抵抗層表面に固定してスペーサ部１３２を構成するこ
ともできる。このようにすると、より一層強固にギャッ
プ保持部材１３５を抵抗層３１の外周面に固定でき、ギ
ャップ保持部材１３５が抵抗層表面に対してずれ動く不
具合を長期に亘って阻止でき、帯電部材の寿命を伸ばす
ことができる。

【００５７】ギャップ保持部材１３５を、接着剤を用い
ることなく、或いは剥離性の良い接着剤を用いて抵抗層
３１の外周面に固定した場合には、そのギャップ保持部
材１３５を抵抗層３１から容易に剥がすことができるの
で、何らかの原因でギャップ保持部材１３５に不良が生
じた場合には、そのギャップ保持部材１３５だけを容易
に交換することができ、無駄なコストの発生を最小限に
することができる。

【００５８】図５に示したギャップ保持部材１３５は像
担持体１３に接触するので、そのギャップ保持部材１３
５が絶縁性を有していることが好ましい。また、ギャッ
プ保持部材１３５を低摩擦材料によって構成することが
有利である。例えば、ベース材料に低摩擦材料を含む材
料によりそのギャップ保持部材１３５を構成する。この
ようにすれば、ギャップ保持部材１３５の周面に汚れが
付き難くなり、帯電部材２９を長期間使用してもそのギ
ャップ保持部材１３５の厚さが増加することを防止でき
るので、微小ギャップGを長期に亘って一定に保つこと
ができ、像担持体上に高品質な画像を形成することがで
きる。また、長期使用によってギャップ保持部材１３５
にトナーや紙粉などの汚れが付着しても、その汚れを容
易に除去できるので、帯電部材を何度もリサイクル使用
することが可能となる。

【００５９】上述の如きギャップ保持部材１３５の材料
として、熱収縮性を持たせたＰＦＡを使用することが好
ましい。ＰＦＡは分子自体が低摩擦材料であり、しかも
成形容易な材料であるため、ギャップ保持部材１３５に
汚れが付き難く、しかもギャップ保持部材１３５を構成
するチューブの厚さを容易に均一化でき、微小ギャップ
Ｇを長期に亘って正しく維持することができる。

【００６０】図５及び図６に示した帯電装置の他の構成
は、図１乃至図３に関連して先に説明した帯電装置の構
成と変わりはなく、図２及び図３に示した帯電装置と同
様に画像形成装置に組み付けられて使用される。図５及
び図６に示した帯電部材２９も円柱状をなし、その帯電
部材２９が像担持体１３の回転に連れ回りして回転する
ように構成することによって、像担持体１３に当接する
ギャップ保持部材１３５の摩耗を抑え、その寿命を伸ば
す効果が得られる。また、図５及び図６に示した帯電装
置１４の場合も、当該帯電装置１４と、その帯電装置に
より帯電される像担持体を少なくとも有しているプロセ
スカートリッジを構成できるが、このプロセスカートリ
ッジも低コストで、寿命の長いものにすることができ
る。

【００６１】以上説明したいずれの帯電部材２９の場合
も、その製造時に抵抗層３１を各種の方法で基体３０に
固定することができる。例えば、樹脂などの材料を基体
３０の表面に成形し、又は塗布することにより抵抗層３
１を形成することができる。そのほか、熱により収縮す
るチューブ、又はゴムチューブなどの弾性により収縮す
るチューブを基体３０のまわりに被せ、その収縮するチ
ューブに熱を加えるか、又はこれに加えていた外力を解
除することにより、当該収縮性チューブを基体３０のま
わりに固定し、該チューブによって抵抗層３１を構成す
ることもできる。このように抵抗層が、基体を覆った収
縮性チューブより成るように帯電部材を構成すると、厚
さが均一な抵抗層を有する帯電部材を容易に製造するこ
とができる。しかも、図２及び図３に示した帯電部材２
９の場合には、抵抗層３１の収縮力によって、ギャップ
保持部材３５を基体３０に強く押し付けることができる
ので、ギャップ保持部材３５をより一層強固に基体３０
に固定することが可能となる。

【００６２】また、図２、図３、図５及び図６に示した
抵抗層３１を、その収縮力で基体３０に固定する場合
も、その基体３０と抵抗層３１との間に接着剤を介在さ
せると、両者をより一層強固に固定でき、抵抗層３１が
基体３０に対してずれ動くことをより確実に防止するこ
とができる。

【００６３】ところで、図２及び図５に示した例では、
像担持体１３が導電性のベース部材２０と、そのベース
部材２０に支持された潜像保持層２１とを有し、帯電部
材２９のスペーサ部３２，１３２が潜像保持層２１の表
面に当接している。このようにすれば、潜像保持層２１
の厚さがいかなるときも、微小ギャップＧを帯電部材２
９の長手方向に亘って均一化することができ、像担持体
の帯電むらを防止することができる。

【００６４】さらに、図２及び図５における符号Ｗ１
は、像担持体に画像が形成される領域、すなわち画像形
成領域を示しており、符号Ｗ２は、図１に示した現像装
置１６の現像ローラ１７上に担持された現像剤Ｄが像担
持体表面に接触する領域（これを現像領域という）を示
し、符号Ｗ３は図１に示したクリーニング装置２４のク
リーニング部材２５が像担持体表面を清掃する領域（こ
れをクリーニング領域という）を示している（図４及び
図７においても同じ）。

【００６５】ここで、図２及び図５に示した帯電部材２
９のスペーサ部３２，１３２は、前述のように、潜像保
持層２１の表面に当接していると共に、像担持体１３に
対して次のように当接している。 スペーサ部３２，１３２は、像担持体１３の表面の移
動方向に対して直交する向きにおける画像形成領域Ｗ１
の各外側の像担持体部分に当接している。 スペーサ部３２，１３２は、像担持体１３に形成され
た静電潜像を可視像化する現像装置１６の現像剤Ｄが接
触する現像領域Ｗ２内の像担持体部分に当接している。 スペーサ部３２，１３２は、可視像転写後の像担持体
表面を清掃するクリーニング装置２４が清掃を行うクリ
ーニング領域Ｗ３内の像担持体部分に当接している。

【００６６】各スペーサ部３２，１３２を上述ののよ
うに配置すれば、そのスペーサ部３２，１３２が画像形
成領域Ｗ１に当接することはないので、画像形成領域Ｗ
１を均一に帯電することができ、高品質な画像を形成で
きる。また、図５に示した例では、ギャップ保持部材１
３５より成るスペーサ部１３２が潜像保持層２１に当接
しているが、そのギャップ保持部材１３５が画像形成領
域Ｗ１よりも外側の潜像保持層部分に当接しているの
で、像担持体上に形成された画像に、ギャップ保持部材
１３５の抵抗値などの影響が現われず、このため、その
ギャップ保持部材１３５の材料の選択幅を広げることが
できる。

【００６７】さらに、各スペーサ部３２，１３２が上述
ののように位置していると、潜像保持層２１が現像剤
との接触によって経時的に摩耗しても、各スペーサ部３
２，１３２は、その摩耗した分だけ追従して潜像保持層
２１に当接するので、微小ギャップＧがほとんど変化す
ることはなく、常に高品質な画像を形成することができ
る。

【００６８】また、各スペーサ部３２，１３２が上述の
のように位置していると、潜像保持層２１がクリーニ
ング装置２４のクリーニング部材２５との摩擦によって
経時的に摩耗しても、各スペーサ部３２，１３２は、そ
の摩耗した分だけ追従して潜像保持層２１に当接するの
で、微小ギャップＧがほとんど変化することはなく、常
に高品質な画像を形成することができる。

【００６９】図２及び図５に示した例では、各スペーサ
部３２，１３２が潜像保持層２１の表面に当接している
ので、そのスペーサ部との摩擦により潜像保持層２１が
摩耗せず、又はその摩耗量が極く少量に留められる場合
には問題ないが、潜像保持層２１が摩耗しやすい材料か
ら成るときは、その摩耗によって微小ギャップＧが経時
的に大きく変化する。従って、このような場合には、像
担持体表面の移動方向に対して直交する向きにおける潜
像保持層の各外側のベース部材表面にスペーサ部を当接
させることが望ましい。

【００７０】図４は、図２に示した帯電部材２９と実質
的に同一の構成の帯電部材２９の各スペーサ部３２を、
潜像保持層２１の各外側のベース部材表面に当接させた
例を示し、図７は、図５に示した帯電部材２９と実質的
に同一の構成の帯電部材の各スペーサ部１３２を、潜像
保持層２１の各外側のベース部材表面に当接させた例を
示している。

【００７１】像担持体のベース部材は、一般に耐摩耗性
に優れた材料より成り、ドラム状の像担持体１３のベー
ス部材２０は、通常、金属より成り、金属素管とも称せ
られている。スペーサ部３２，１３２を、このような耐
摩耗性に優れたベース部材２０に当接させれば、そのベ
ース部材２０はほとんど摩耗することはないので、微小
ギャップＧが経時的に変化することを効果的に抑えるこ
とができる。

【００７２】像担持体が無端ベルトより成るときは、そ
の像担持体を巻き掛けたローラに当接する像担持体部分
のベース部材上にスペーサ部を当接させることにより、
上述したところと同様の効果を奏することができる。

【００７３】図７に示したように、ギャップ保持部材１
３５より成るスペーサ部１３２を導電性のベース部材２
０に当接させた場合、帯電部材２９に供給された電流
が、そのギャップ保持部材１３５を通してベース部材２
０に集中的に流れることを阻止するため、そのギャップ
保持部材１３５の抵抗値を特に高くする必要があり、そ
の抵抗値を、暗中での潜像保持層２１の抵抗値よりも大
きく設定することが望ましい。

【００７４】上述のように、像担持体が、ベース部材
と、該ベース部材に支持された潜像保持層とを有し、ス
ペーサ部が、潜像保持層の各外側のベース部材表面に当
接するように構成することによっても、微小ギャップの
経時的な変化を小さく留めることが可能となる。

【００７５】本発明は、複写機より成る画像形成装置に
限らず、プリンタ、ファクシミリ、或いは複写機、プリ
ンタ及びファクシミリの少なくとも２つの機能を備えた
複合機などとして構成される画像形成装置にも適用で
き、さらに画像形成装置以外の帯電装置にも広く適用で
きるものである。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、スペーサ部が、これに
加えられる外的要因による影響を受け難くすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例を示す概略断面図である。

【図２】図１に示した帯電部材の縦断面図である。

【図３】図２のIII−III線に沿って帯電部材を切断した
拡大断面図である。

【図４】帯電部材のスペーサ部が像担持体のベース部材
に当接している例を示す、図２と同様の図である。

【図５】帯電部材の他の例を示す、図２と同様の図であ
る。

【図６】図５のVI−VI線に沿って帯電部材を切断した拡
大断面図である。

【図７】帯電部材のスペーサ部が像担持体のベース部材
に当接している例を示す、図２と同様の図である。

【符号の説明】

１３ 像担持体 １４ 帯電装置 １６ 現像装置 ２０ ベース部材 ２１ 潜像保持層 ２４ クリーニング装置 ２８ プロセスカートリッジ ２９ 帯電部材 ３０ 基体 ３１ 抵抗層 ３２ スペーサ部 ３５ ギャップ保持部材 １３２ スペーサ部 １３５ ギャップ保持部材 Ｄ 現像剤 Ｇ 微小ギャップ Ｗ１ 画像形成領域 Ｗ２ 現像領域 Ｗ３ クリーニング領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H200 FA02 FA19 GA23 GB12 HA14 HA28 HB12 HB22 HB43 HB45 HB46 HB48 LA07 LA13 LA14 LA17 LA40 LC08 LC09 MA03 MA04 MB04 NA02 NA06 NA09 3J103 AA02 AA41 AA63 AA74 CA03 CA66 CA78 EA07 EA11 FA12 GA02 GA57 GA58 GA60

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被帯電体に対向配置される帯電部材を具
   備し、該帯電部材に電圧を印加して被帯電体を帯電する
   帯電装置であって、該帯電部材は、基体と、該基体に対
   して固定された抵抗層とを有していると共に、被帯電体
   に当接する少なくとも２つのスペーサ部を有し、該スペ
   ーサ部の間の抵抗層部分が微小ギャップをあけて被帯電
   体表面に対向して位置する帯電装置において、 前記抵抗層に埋設されたギャップ保持部材と、該ギャッ
   プ保持部材を覆う抵抗層部分とによって前記スペーサ部
   が構成されていることを特徴とする帯電装置。
2. 【請求項２】 前記ギャップ保持部材は、チューブ状に
   形成された収縮性部材より成り、該ギャップ保持部材の
   収縮力によって当該ギャップ保持部材が前記基体に対し
   て固定されている請求項１に記載の帯電装置。
3. 【請求項３】 前記ギャップ保持部材と前記基体との間
   に接着剤が介在する請求項１又は２に記載の帯電装置。
4. 【請求項４】 前記ギャップ保持部材は、前記基体の表
   面に施されたコーティング層より成る請求項１に記載の
   帯電装置。
5. 【請求項５】 被帯電体に対向配置される帯電部材を具
   備し、該帯電部材に電圧を印加して被帯電体を帯電する
   帯電装置であって、該帯電部材は、基体と、該基体に対
   して固定された抵抗層とを有していると共に、被帯電体
   に当接する少なくとも２つのスペーサ部を有し、該スペ
   ーサ部の間の抵抗層部分が微小ギャップをあけて被帯電
   体表面に対向して位置する帯電装置において、 前記抵抗層にチューブ状に形成された収縮性のギャップ
   保持部材が装着され、該ギャップ保持部材の収縮力によ
   って当該ギャップ保持部材が前記抵抗層に対して固定さ
   れ、該ギャップ保持部材によって前記スペーサ部が構成
   されていることを特徴とする帯電装置。
6. 【請求項６】 前記ギャップ保持部材と前記抵抗層との
   間に接着剤が介在する請求項５に記載の帯電装置。
7. 【請求項７】 前記ギャップ保持部材は、熱を加えるこ
   とにより収縮する収縮性部材より成る請求項２、３、５
   又は６に記載の帯電装置。
8. 【請求項８】 前記ギャップ保持部材は、弾性により収
   縮する収縮性部材より成る請求項２、３、５又は６に記
   載の帯電装置。
9. 【請求項９】 前記抵抗層は、前記基体を覆った収縮性
   チューブより成る請求項１、２、３、４、５、６、７又
   は８に記載の帯電装置。
10. 【請求項１０】 請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８又は９に記載の帯電装置と、該帯電装置により帯電さ
    れる像担持体を少なくとも有していることを特徴とする
    プロセスカートリッジ。
11. 【請求項１１】 請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８又は９に記載の帯電装置と、該帯電装置により帯電さ
    れる像担持体とを具備することを特徴とする画像形成装
    置。
12. 【請求項１２】 前記像担持体が、ベース部材と、該ベ
    ース部材に支持された潜像保持層を有し、前記スペーサ
    部が前記潜像保持層の表面に当接する請求項１１に記載
    の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 前記スペーサ部が、像担持体表面の移
    動方向に対して直交する向きにおける画像形成領域の各
    外側の像担持体部分に当接する請求項１２に記載の画像
    形成装置。
14. 【請求項１４】 前記スペーサ部は、像担持体に形成さ
    れた静電潜像を可視像化する現像装置の現像剤が接触す
    る現像領域内の像担持体部分に当接する請求項１２又は
    １３に記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記スペーサ部は、可視像転写後の像
    担持体表面を清掃するクリーニング装置が清掃を行うク
    リーニング領域内の像担持体部分に当接する請求項１
    ２、１３又は１４に記載の画像形成装置。
16. 【請求項１６】 前記像担持体が、ベース部材と、該ベ
    ース部材に支持された潜像保持層とを有し、前記スペー
    サ部が、前記潜像保持層の各外側のベース部材表面に当
    接する請求項１１に記載の画像形成装置。