JPH0973211A - 帯電部材、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】 帯電部材製造時の端部型製造のためのコスト
を抑え、また、プリントアウト時に感光ドラム削れによ
る画像欠陥が画像形成領域内に侵入することを防止す
る。 【解決手段】 支持部材２１によって回転可能に保持し
た導電性の弾性体２２を回転可能な像担持体１にローラ
接触させ、該支持部材２１に帯電電圧を印加して該弾性
体２を帯電することで該像担持体１を帯電する帯電部材
２において、該支持部材２１はその両端が長手方向に沿
って少なくとも一つ以上の段差２８を有し、前記弾性体
２２が該支持部材２１の少なくとも該段差２８部位を被
覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
ー等、電子写真方式を利用した画像形成装置の帯電装置
に関するものである。

【０００２】さらに詳しくは、支持部材上に導電性ゴム
等より成る一層以上の層を設け、表面を感光ドラムに接
触させて電圧を印加することにより感光ドラムを帯電さ
せる接触帯電装置における帯電部材、及びこれを用いた
プロセスカートリッジ、及びこれを用いた画像形成装置
に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】図１７は従来の画像形成装置の一例を表
した図である。同図において、１７は画像形成装置本体
である。１は潜像担持体たる円筒状の感光ドラムであ
り、その軸を中心に一方向に回転する。該感光ドラム１
は帯電装置２によってその表面が一様に帯電された後、
露光装置１５により潜像が形成される。また、現像装置
６はトナー７の貯蔵・保管を行うホッパーと、現像剤担
持体たる現像スリーブ３とを備えており、感光ドラム１
上に形成した潜像にトナー７を供給して可視化せしめ
る。なお、現像スリーブ３の近傍には現像剤規制部材た
る現像ブレード４が設置されている。そして、感光ドラ
ム１と現像スリーブ３の間には直流バイアスに交流バイ
アスを重畳したバイアス供給電源（不図示）が接続され
ており、適正な現像バイアスを与えるようになってい
る。

【０００４】このように、トナー７により可視化された
感光ドラム１上の像は転写装置９により転写材１２に転
写される。転写材１２は給紙ローラ１４で給紙され、レ
ジストローラ（不図示）により感光ドラム１上の像と同
期がとられて転写装置９に送られる。そして転写材１２
に転写されたトナー７による可視像は、転写材１２とと
もに定着装置１６に搬送され、熱もしくは圧力により定
着され、記録画像になる。一方、転写後に転写されず感
光ドラム１上に残った現像剤はクリーニングブレード１
０を有するクリーニング装置１１によりのぞかれ、廃ト
ナー容器１８に蓄積される。その後、感光ドラム１表面
は再び帯電装置２により帯電され上述の工程を繰り返
す。

【０００５】図７を用いて従来の画像形成装置の帯電装
置について詳述する。

【０００６】接触帯電装置は、電圧を印加した帯電部材
２を感光ドラム１に当接させて、感光ドラム１に電荷を
直接的に転移させて、感光ドラム１表面を所用の電位に
帯電するので、帯電装置として従来より広く利用されて
いるコロナ放電装置に比べて、感光ドラム１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極微量である
こと、構成が簡単である等の利点を有しているため、感
光体、誘電体等の像担持体、その他の感光ドラム１を帯
電処理する手段としてコロナ放電装置に代わるものとし
て注目され、実用化されている。

【０００７】この接触帯電方式もしくは装置に関して、
均一な帯電処理のため、交流電圧に直流電圧を重畳した
振動電圧を接触帯電部材２に印加し、この接触帯電部材
２を感光ドラム１に当接させて帯電を行う方式がある。

【０００８】ここで、接触帯電装置２の帯電部材たる帯
電ローラ２について詳述する。図７に示すように、帯電
ローラは芯金２１上に導電性ゴム等より成る弾性層２２
を設け、その上に抵抗層たる表層２３を設けた構成にな
っている。また、帯電ローラ２は、バネ２６により押圧
された軸受け２４により、所定の圧力で感光ドラム１に
押しつけられ、固定されている。このとき片側もしくは
両側の軸受け２４を、導電性の物質を用いた導電性軸受
けとして、電源２７より導通をとる場合もある。

【０００９】このとき、特にサイズの大きな転写材に対
応した画像形成装置の場合、帯電ローラ２の芯金も長く
なるため、ある程度の剛性を保つために、より小サイズ
の芯金に比較して、芯金径を太くする必要がある。しか
しながら、近年画像形成装置の小型化の要求、およびよ
り小サイズの転写材のみに対応した画像形成装置に用い
られている帯電ローラ２軸受けとの互換性を保つことに
よるコストダウンのメリットから、芯金中央部はある程
度太くし、芯金端部で段差を設け、芯金の軸受けのみ芯
金径を細くした帯電ローラ２が用いられることがある。

【００１０】次に、帯電ローラ２の製造方法を図８を用
いて示す。帯電ローラ２の芯金２１は帯電ローラ製造用
の型３１にセットされ、該型３１内に導電性ゴム等の基
材物質が注入されローラ状に形成される。その際、両端
に端部からの基材物質の流出を抑えるための端部型３２
がセットされ、端部形状を出している。端部型３２内部
は、帯電ローラ２端部形状と芯金２１形状に合わせて、
帯電ローラ２端部及び芯金２１形状に忠実に沿った形状
になっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに芯金２１長手方向に段差を設けた帯電ローラ２にお
いては、帯電ローラ２製造時に端部型３２を作る際、帯
電ローラ２端部形状に忠実に沿った形にするため、端部
型３２の内部にも段差をつけなければならなかった。端
部型３２の内部の段差の数が多くなれば、精度の良い端
部型を作ることがより難しくなり、端部型３２製造のた
めのコストが、芯金２１に段差がない場合に比べて大き
くなってしまう。

【００１２】また、従来の帯電ローラ弾性層は、長手方
向からの力に逆らって、弾性体部を支持部材に固定する
力が弱いため、帯電ローラ２の回転に伴って長手方向に
力が働いたときに、長手方向位置がずれてくる可能性が
ある。このように弾性層長手方向の位置がずれてしまっ
た帯電ローラ２は、後述する感光ドラム表層削れを起こ
した箇所が画像領域に入ってしまい、画像上欠陥を生じ
る。帯電ローラ２端部においては、感光ドラム表層削れ
が帯電ローラ２上の他の領域よりも顕著に生じる。その
理由を図９、図１０、及び図１１を用いて詳述する。

【００１３】図９に示すように、帯電ローラ２端部で
は、表層塗工時のダレや、基層の端部処理のため、帯電
ローラ２の他の部分に比べて盛り上がり、凹み等の変形
部分４１が生じやすい。このような帯電ローラ２の形状
により、図１０の様に感光ドラム１に帯電ローラ２を押
圧したときに、空隙４２が生じる。帯電ローラ２と感光
ドラム１の間の空隙４２が小さい場合に比べ、端部の変
形等により、図の様に空隙４２がある程度以上大きくな
るとその空隙４２部で帯電時の放電が他の領域に比べて
大きくなる現象が発生する。このような現象の起こった
領域では、感光ドラム１に対するアタックが顕著にな
り、感光ドラム表層削れが他の部分よりも大きくなる。

【００１４】また、図１１に示すように、従来の帯電ロ
ーラ２端部では、抵抗層たる表層２３が、帯電ローラ２
側面を覆わないものがあった。このような帯電ローラ２
では、バイアス電源２７により電圧が印加されたとき、
端部側面より放電が生じる。このことによって、帯電ロ
ーラ２端部のみが、他の部分よりも広い放電面積を持つ
ことになり、帯電ローラ２上の他の部分よりも顕著に感
光ドラム表層削れを生じる。さらに、帯電ローラ２の芯
金２１の軸受け部が感光ドラム１に近づくと、芯金２１
からも、感光ドラム１に対する放電を起こす可能性があ
る。また、芯金２１の軸受け部に段差を設けることによ
って感光ドラム１との距離を大きく採ることが出来たと
しても、段差部の側面からの放電は避けられない。

【００１５】このように、感光ドラム１表層が顕著に削
れた場合、画像上欠陥を生じる。具体的には、感光ドラ
ム１表面が削れた箇所において、感光ドラム１感度が低
下し、白色画像部の電位が十分下がらずに、本来白色で
あるはずの部分が黒色に印字されるカブリが生じる。こ
れにより、プリントアウト時に縦の黒スジ画像等が現れ
る。このような画像欠陥が、画像形成装置の画像形成領
域外で起こる限り、画像上問題はないが、近年、画像形
成装置の小型化の要求も高まり、長手方向寸法も極力短
いものが好まれる。従って、十分に画像形成領域外にと
どまるようにこの画像欠陥領域を設ける寸法的余裕はな
く、前述のように、帯電ローラ２の弾性層２２の長手方
向の移動が少しでも生じると、画像欠陥領域が画像形成
領域内に入ってしまい、プリントアウト時に画像欠陥を
生じてしまう。

【００１６】また、仮にカブリ部分が画像領域内に入ら
ない場合も、カブリ部分の余分なトナー７がそのままク
リーニング装置１１で除去され、廃トナー容器１８にた
まるので、端部において、廃トナー容器１８の容量に余
裕がなくなり、廃トナー容器１８端部から廃トナーがこ
ぼれて画像形成装置内に飛散してしまう。さらに、廃ト
ナーが画像形成装置内に飛散した場合、飛散した廃トナ
ーが転写材１２に付着して画像が汚れる等の弊害があ
る。

【００１７】さらに、感光ドラム１表層の削れを生じた
部分は感光ドラム１表面状態が悪く、摩擦係数が大きく
なり、転写工程後、感光ドラム１表面に残ったトナー７
をクリーニングブレード１０によって掻き落とす際に、
クリーニングブレード１０と感光ドラム１との間に働く
摩擦力が増し、クリーニングブレード１０はその摩擦力
に耐えられず裏側へ反ってしまい、クリーニングブレー
ド１０めくれを生じる。クリーニングブレード１０めく
れを生じた画像形成装置は感光ドラム１を清掃する機能
を失い、正常な画像を形成出来ないため、もはや使用不
能になってしまう。

【００１８】本出願に係る発明の第１の目的は、帯電部
材製造時の単純化された構成と製造コストの引き下げに
伴い、像担持体表層が削れた際の画像領域内への画像欠
陥の侵入を防止し、プリントアウト時の縦黒スジ画像の
発生を無くすことにある。

【００１９】本出願に係る発明の第２の目的は、感光ド
ラム表層削れの生じた部分の画像領域内への侵入を確実
に防止することにある。

【００２０】本出願に係る発明の第３の目的は、感光ド
ラム端部削れを抑え、画像欠陥およびクリーニングブレ
ードめくれを防止することにある。

【００２１】本出願に係る発明の第４の目的は、帯電部
材による安定した帯電を可能とすることにある。

【００２２】本出願に係る発明の第５の目的は、支持部
材端部からの電流のリークを抑えることにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
の目的を実現する構成は、請求項１に記載のように、支
持部材によって回転可能に保持された導電性の弾性体を
回転可能な像担持体に接触させ、該支持部材に帯電電圧
を印加して該弾性体を帯電することで該像担持体を帯電
する帯電部材において、該支持部材はその両端が長手方
向に沿って少なくとも一つ以上の段差を有し、前記弾性
体が該支持部材の少なくとも該段差部位を被覆すること
を特徴とした帯電部材にある。

【００２４】この構成によれば、帯電部材製造時の端部
型製造のためのコストダウンを図り、また、上記弾性体
の長手方向の移動を抑えることにより、プリントアウト
時に感光ドラム削れによる画像欠陥が起こる領域が画像
形成領域内に侵入することを防止することができる。

【００２５】本出願に係る第２の発明の目的を実現する
構成は、請求項２に記載のように、請求項１において、
前記支持部材は、その段差が中央部から端部にかけて支
持部材の径が小さくなるように構成されていることを特
徴とする。

【００２６】この構成によれば、さらに確実に弾性体の
長手方向の移動を抑え、帯電部材端部における感光ドラ
ム表層削れが生じた部分が画像領域内に侵入してしまう
のを防止することができる。

【００２７】本出願に係る第３の発明の目的を実現する
構成は、請求項３に記載のように、請求項１または２に
おいて、前記弾性体には、その一部または全部の表面を
覆うように抵抗体からなる表層を有することを特徴とす
る。

【００２８】この構成によれば、帯電部材端部側面から
の放電現象をより確実に抑えることで、感光ドラム端部
削れを抑え、画像欠陥およびクリーニングブレードめく
れを防止することができる。

【００２９】本出願に係る第４の発明の目的を実現する
構成は、請求項４に記載のように、請求項３において、
前記表層は前記段差を有する支持部材両端で該支持部材
に沿って断面テーパー状に交差させていることを特徴と
する。

【００３０】この構成によれば、例えば支持部材である
芯金に対して９０度角度未満の傾斜にて表層を交差させ
るように該表層で前記弾性体の端部側面を被覆すること
で、端部が堅くなることによる帯電部材中央部の浮き上
がりを防止し、安定した帯電を可能にすることができ
る。

【００３１】本出願に係る第５の発明の目的を実現する
構成は、請求項５に記載のように、請求項１乃至４のい
ずれかにおいて、前記弾性体が前記支持部材によって支
持された発泡部材であることを特徴とする。

【００３２】この構成によれば、帯電部材に交流電圧を
印加することに伴って、帯電部材と感光ドラムの振動に
より発生する帯電音を抑えつつ、弾性体の硬度が低く、
支持部材たる芯金と感光ドラムの距離が小さくなった場
合にも、支持部材たる芯金からの放電現象を抑えること
によって、支持部材端部からの電流のリークを抑え、感
光ドラム端部削れを防止することができる。

【００３３】上記目的を実現する具体的な構成として
は、請求項６に記載のように、請求項１乃至５のいずれ
かにおいて、前記像担持体と帯電部材とを一体に収容す
るカートリッジ容器を有し、該カートリッジ容器を画像
形成装置本体に対して着脱自在に装着する装着手段を有
することを特徴とする画像形成装置のプロセスカートリ
ッジにある。

【００３４】この構成によれば、互換性のある形態性と
収容能率の良いプロセスカートリッジを得ることができ
る。

【００３５】上記目的を実現する具体的な他の構成とし
ては、請求項７に記載のように、請求項１乃至５のいず
れかに記載の帯電部材と、前記像担持体を露光して静電
潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を現像してトナ
ー像を得る現像手段と、該トナー像を転写材に転写する
転写手段とを有することを特徴とする画像形成装置。こ
の構成によれば、画像欠陥のない鮮明な画像が形成され
かつ低コストの画像形成装置を得ることができる。

【００３６】請求項８に記載のように、請求項６に記載
の、プロセスカートリッジを有することを特徴とする画
像形成装置にある。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図面に従って、本出願に係
る発明の実施の形態について説明する。

【００３８】（第１の実施の形態）図１は本出願に係る
発明における第１の実施の形態を表す図であり、帯電部
材としての帯電ローラ２端部を長手方向に対し側面から
見た図である。

【００３９】本実施の形態においては、帯電部材芯金の
段差部を弾性層が覆う構成をとることによって、帯電部
材製造時に使用する端部型内部に帯電部材形状に沿った
段差をつける必要をなくし、より安価に精度の良い端部
型を得ることを可能にし、また、段差部において、弾性
層を固定することによって弾性層の長手方向への動きを
なくし、帯電部材端部における感光ドラム表層削れが生
じた際にも、画像欠陥領域が画像領域内に侵入すること
を防止することを特徴とする。

【００４０】図１において、１は、被帯電部材としての
帯電極性がマイナスまたはプラスの回転可能な感光ドラ
ムとする。２は接触帯電部材としての帯電ローラであ
る。この帯電ローラ２は、支持部材としてのステンレス
等で出来た芯金２１と、この芯金２１の外周に同心一体
にローラ状に形成した弾性体（弾性層）２２と、この弾
性層２２の外周面を覆う抵抗層たる表層２３を設けたも
のである。また、芯金２１は、長手方向に少なくとも一
カ所以上の段差２８が設けられている。この段差２８は
好ましくは端部付近に設けられる。段差２８は中央部に
比べて端部の芯金径が小さくなる構成とすれば、芯金２
１の強度を維持しつつ、端部径が小さいため、芯金軸受
け２４等の構成部品の小型化を図ることが可能となり、
画像形成装置の長手寸法短縮に資することが出来る。

【００４１】弾性層２２は、エチレン−プロピレンゴ
ム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ブチルゴム、
ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ポリノルボルネン等
に、カーボン、酸化チタン、酸化スズ等を分散し、形成
した。抵抗層たる表層２３は、フッ化ビニリデン系ゴ
ム、四フッ化エチレン−プロピレンゴム、エピクロルヒ
ドリンゴム、ウレタンゴム等のゴムや、フッ化樹脂等に
カーボン、酸化スズ等を分散したもの等を用いる。ま
た、弾性層２２と表層２３の間に、さらに一層以上の機
能層、例えば帯電部材に印加された電圧を長手方向に均
一にするための導電層等を設けても良い。

【００４２】本実施の形態における帯電ローラの仕様は
以下の通りである。

【００４３】芯金２１は直径が中央部で約８ｍｍ、端部
で約６ｍｍ、長さ約３４０ｍｍ（８ｍｍ径の部分の長さ
は３２２ｍｍ）の、一つの段差２８がついたステンレス
丸棒であり、弾性層２２はカーボン分散のソリッドのＥ
ＰＤＭ導電性ゴムで、体積抵抗値は１０5 Ω・ｃｍ、層
厚は２．８ｍｍ、長さは３２６ｍｍであり、導電層はＥ
ＰＤＭやウレタンに多量のカーボン、酸化スズ等の導電
性粉体を分散させたもので、その体積抵抗値は１０6 Ω
・ｃｍ、層厚は８０μｍであり、中抵抗値はエピクロル
ヒドリンゴムで、その体積抵抗値は１０9 Ω・ｃｍ、層
厚は８０μｍである。

【００４４】この帯電ローラ２を、図１２に示すよう
に、従来の帯電ローラと同様に芯金２１の両端部を軸受
け部材２４で保持させ、かつ加圧バネ２６で感光ドラム
１の方向へ押圧付勢させて感光ドラム１表面に所定の押
圧力、本実施の形態では総圧１３．７２Ｎで圧接させて
あり、感光ドラム１の回転に伴い従動回転する。この帯
電ローラ２にはバイアス電源２７から、芯金２１に接触
させた摺動電極２５を介して、交流電圧：２．０ｋＶｐ
ｐ、３５０Ｈｚ、直流電圧：目標帯電位に相当する直流
電圧、との重畳振動電圧（Ｖａｃ＋Ｖｄｃ）が印加され
る。これにより感光ドラム１の表面がＡＣ印加方式で目
標帯電電位に均一に接触帯電処理される。従来の、弾性
層が芯金２１の段差部を覆わない構成をした帯電ローラ
として、同じ芯金、同じ層構成で、弾性層の長手方向の
長さが約３２１ｍｍのものを使用した。

【００４５】従来の帯電ローラに比較して、本実施の形
態における帯電ローラ２は、芯金２１の段差２８部を弾
性体２２が覆う構成となっているため、帯電ローラ２製
造時で用いる型を製造するときに、従来は段差２８部分
を精密に型どらなければならなかったのに対して、段差
２８部分を型どる必要がなくなったために、端部型の製
造コストを安価に抑えることが可能になった。

【００４６】また、従来の帯電ローラに対して、横方向
（長手方向）の力に対して弾性層２２が動くことが少な
いため、帯電ローラ２端部で、感光ドラム１表層の削れ
が生じた際に、画像欠陥を起こす領域が画像領域内に入
る可能性を小さくすることが出来る。

【００４７】（第２の実施の形態）図２は本出願に係る
発明の第２の実施の形態を表す図である。本実施の形態
は、第１の実施の形態に加えて、抵抗層たる表層２３
が、帯電部材端部側面をも覆うことにより、帯電部材側
面からの放電現象を抑えることによって感光ドラム１端
部表層削れを防止し、画像欠陥及びクリーニングブレー
ド１０のめくれを防止することを特徴とする。

【００４８】本実施の形態においては、第１の実施の形
態の帯電ローラ２に加えて、帯電部材たる帯電ローラ２
の端部側面は、抵抗層たる表層２３によって覆われてい
る。従来の、端部側面が表層たる抵抗層によって覆われ
ていない帯電ローラでは図１１に示すようにローラ端部
側面からの放電現象が起こる。これによって感光ドラム
１表層が削られ、画像欠陥や、クリーニングブレード１
０のめくれの原因となる。本実施の形態における帯電ロ
ーラ２としては、第１の実施の形態と同様の層構成を持
つものを用いた。ただし、本実施の形態においては、帯
電ローラ２の端部側面が、抵抗層たる表層２３に覆われ
ているところが異なる。

【００４９】帯電ローラ２端部側面から放電現象が起こ
っているかどうかは、図１４の様に帯電ローラ２を金属
ドラムに当接させて、回転させながら電圧を印加するこ
とによって確かめることが出来る。リークが起こってい
る場合、周りを暗くした状態で観察すると、端部からの
放電が光って見える。このような放電が生じると、帯電
ローラ２端部における感光ドラム１に対するアタックが
顕著になり、感光ドラム１表層の削れが帯電ローラ２端
部において著しくなる。それによって、削れ部分に画像
欠陥が生じたり、クリーニングブレード１０のめくれの
原因となる。

【００５０】帯電ローラ２端部側面が、抵抗層によって
覆われていることによって、帯電ローラ２端部側面から
のリークによる放電現象は改善される。実際、抵抗層た
る表層２３に覆われた部分が、感光ドラム１表面から約
２ｍｍ以上の高さまで及んだ帯電ローラ２で確認したと
ころ、端部からの放電現象は観察されなかった。従っ
て、本実施の形態の帯電ローラ２を用いることによっ
て、感光ドラム１に対する放電によるアタックを減少さ
せることが出来、感光ドラム１端部削れも軽減すること
が可能になった。

【００５１】（第３の実施の形態）図３は本出願に係る
発明の第３の実施の形態を表す図である。本実施の形態
における帯電ローラは第１及び第２の実施の形態に加え
て、帯電ローラ２端部が、芯金２１に対して９０度未満
のテーパー角度を描くことを特徴とする帯電ローラ２を
用いることによって、帯電ローラ２端部側面にも抵抗層
たる表層２３を設けた場合にも、帯電ローラ２端部の硬
度上昇を防ぎ、帯電ローラ２端部での放電領域の変化を
押さえ、感光ドラム１端部削れを防止するものである。

【００５２】帯電ローラ２端部側面にまで表層２３たる
抵抗層が及ぶ場合、図１５に示すように、帯電ローラ２
端部においては、表層２３が側面を覆うことによって、
中央部ではｄ1 の厚みの表層２３の影響を考慮すればい
いのに対して、帯電ローラ２端部において、表層材料が
端部側面覆っている場合、ｄ2 の厚みの表層の影響を受
けることになる。従って、表層２３の硬度が基材の硬度
に比較して相対的に高い場合、帯電ローラ２端部におい
て、帯電ローラ２の硬度が高くなる。帯電ローラ２端部
の硬度が高くなった場合、図１３のように端部に押圧し
て帯電ローラ２を固定した場合、帯電ローラ２端部の硬
度の高い部分を支点にして、中央部に向かって、帯電ロ
ーラ２の浮きが生じる。このように帯電ローラ２中央部
が浮いてしまった場合、浮いた部分では放電領域の面積
が広がり、感光ドラム１削れがそれ以外の部分に比べて
顕著になる。従って、浮いた部分ではそれ以外の部分よ
りも画像欠陥が生じやすくなってしまう。

【００５３】また、帯電ローラ２中央部に浮きを生じる
と、中央の浮いた部分において転写残トナーの内、さら
にクリーニングブレード１０をもすり抜けてきたトナー
や、感光ドラム１表層が放電によるアタックにより削れ
た際に生じる削れ粉が付着する可能性が高くなる。この
ような粉体が付着し、中央部に堆積することによって、
帯電ローラ２中央部の抵抗がそれ以外の部分よりも高く
なり、その結果、長手中央部での帯電不良を起こしやす
くなってしまう。

【００５４】本実施の形態の帯電ローラ２においては、
帯電ローラ２端部が芯金２１に対して９０度未満のテー
パー状に角度を描くことにより、表層２３が帯電ローラ
２端部側面に達した場合にも、表層２３の影響による端
部硬化を緩和し、帯電ローラ２中央部での浮きを防止す
ることが出来る。実際、帯電ローラ２端部が芯金２１に
対して９０度の角度を形成するとき、表層２３の影響
は、図１６の様に、ｄ2の分だけ受けることになるが、
帯電ローラ端部が芯金に対してθ（θ＜９０°）の角度
を形成するとき、表層の影響は図１６のごとく、ｄ1 ／
ｃｏｓθの分しか受けずに済む。そして、θを小さくと
ることによって、ｄ1 ／ｃｏｓθの値は、ｄ2 よりはる
かに小さな値にすることが可能である。

【００５５】本実施の形態の帯電ローラ２の基材及び表
層２３は第１及び第２の実施の形態で示したものを用い
る。ただし、本実施の形態の帯電ローラ２においては、
帯電ローラ２端部に、芯金２１に対して９０度未満のテ
ーパー角度θを形成するように傾斜を設けたところが異
なる。このときθが小さくなるほど、ｄ1 ／ｃｏｓθの
値は小さくなり、端部の硬度上昇が小さくなるが、θを
あまりにも小さくすると、帯電ローラ２の非画像領域が
長くなってしまい、帯電ローラ２長手方向の長さを長く
しなければならなくなってしまう。また、ｄ3 の大きさ
も十分とれなくなってしまうため、端部側面からの放電
が起こりやすくなってしまう。従ってθの値は好ましく
は１０°から５０°程度の範囲が適当で、さらに望まし
くは１５°から３０°の間の帯電ローラ２を用いること
によって、帯電ローラ２端部からの放電と中央部の浮き
の防止効果を、得ることが出来る。

【００５６】（第４の実施の形態）図４は本出願に係る
発明の第４の実施の形態を表す図である。本実施の形態
では第１乃至第３の実施の形態の帯電部材に加えて、帯
電部材に交流電圧を印加したときに、帯電部材と感光ド
ラム１が振動することによる帯電音を防止するために、
弾性層２２として、発泡部材等、硬度の低い物質を用い
た場合にも芯金２１と感光ドラム１表面との距離を保
ち、帯電ローラ２芯金２１からの放電による感光ドラム
１に対するアタックを抑え、感光ドラム１表層削れを防
止することを特徴とする。

【００５７】本実施の形態においては、弾性層２２とし
て、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポ
リアミド系等の発泡部材や、ＥＰＤＭやウレタンを発泡
させた柔軟な素材に、カーボン、酸化スズなどの導電性
粉体を分散させて体積抵抗率を低くした部材を用いる。

【００５８】図５にも示したように、本実施の形態のよ
うな発泡部材を弾性層２２として使用した帯電ローラ２
は、弾性層２２内に多くの発泡による気泡４３を持ち、
図６に示した従来のソリッドゴムの弾性層を持つ帯電ロ
ーラに比べ、非常に柔軟な弾性層２２を形成することが
可能になる。

【００５９】本実施の形態のように、柔軟な発泡部材を
弾性層２２として使用し、弾性層２２を柔軟にすること
によって、帯電ローラ２に振動電圧を印加することによ
る帯電ローラ２、感光ドラム１の振動を吸収緩和し、帯
電ローラ２や感光ドラム１の振動電圧のための振動によ
って発生する帯電音を防止することが出来るが、これら
発泡部材は非常に柔軟なため、帯電ローラ２を感光ドラ
ム１に圧接すると、帯電ローラ２の 弾性層２２は押圧
力により容易に変形する。

【００６０】このように、帯電ローラ２の弾性層２２が
押圧力により変形すると、芯金２１端部の金属露出部分
と、感光ドラム１表面との距離が小さくなり、芯金２１
端部より感光ドラム１に対して放電が生じる可能性が高
くなる。本実施の形態においては、芯金２１端部は、中
央部より径が小さく、かつ、段差２８部を弾性層２２が
覆う構成をとっているため、芯金２１の径が一定の場合
に比べて、芯金２１と感光ドラム１表面との距離をより
大きく採ることが可能になった。従って、芯金２１端部
より感光ドラム１に対して放電を生じることを防ぐこと
が出来る。

【００６１】（第５の実施の形態）図１８は第５の実施
の形態を表す図である。本実施の形態では、第１ないし
第５の実施の形態の帯電部材を、少なくとも像担持体た
る感光ドラムと帯電部材たる帯電ローラとを一体に収容
するカートリッジ容器を有し、該カートリッジ容器を画
像形成装置本体に対して着脱自在に装着する装着手段を
有する、画像形成装置のプロセスカートリッジを構成す
ることを特徴とする。

【００６２】図１８において、１は帯電部材としての帯
電極性がマイナスまたはプラスの回転可能な感光ドラム
である。２は接触帯電部材としての帯電ローラである。
この帯電ローラ２は、第１ないし第５の実施の形態に記
載された帯電部材を使用している。

【００６３】本実施の形態におけるプロセスカートリッ
ジ４１は、感光ドラム１，帯電部材２，現像装置８，ク
リーニング装置１８を一体に収容するカートリッジ容器
を有し、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着する
装着手段（不図示）を有する。

【００６４】プロセスカートリッジ４１は、画像形成装
置に装着することによって、機械的、電気的に画像形成
装置と接続する。感光ドラム１は、画像形成装置本体の
モータにより駆動され、帯電装置、現像装置は画像形成
装置本体から接点を介してバイアス電源を供給される。

【００６５】このようにプロセスカートリッジが画像形
成装置本体と接続されることによって、画像形成装置は
画像形成可能な状態となり、通常の画像形成プロセスを
経て記録画像を供することが可能になる。

【００６６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、帯電部
材製造時の端部型製造のためのコストダウンを図り、ま
た、上記弾性体の長手方向の移動を抑えることにより、
プリントアウト時に感光ドラム削れによる画像欠陥が起
こる領域が画像形成領域内に侵入することを防止するこ
とができる。

【００６７】請求項２に記載の発明によれば、さらに確
実に弾性体の長手方向の移動を抑え、帯電部材端部にお
ける感光ドラム表層削れが生じた部分が画像領域内に侵
入してしまうのを防止することができる。

【００６８】請求項３に記載の発明によれば、帯電部材
端部側面からの放電現象をより確実に抑えることで、感
光ドラム端部削れを抑え、画像欠陥およびクリーニング
ブレードめくれを防止することができる。

【００６９】請求項４に記載の発明によれば、例えば支
持部材である芯金に対して９０度角度未満の傾斜にて表
層を交差させるように該表層で前記弾性体の端部側面を
被覆することで、端部が堅くなることによる帯電部材中
央部の浮き上がりを防止し、安定した帯電を可能にする
ことができる。

【００７０】請求項５に記載の発明によれば、帯電部材
に交流電圧を印加することに伴って、帯電部材と感光ド
ラムの振動により発生する帯電音を抑えつつ、弾性体の
硬度が低く、支持部材たる芯金と感光ドラムの距離が小
さくなった場合にも、支持部材たる芯金からの放電現象
を抑えることによって、支持部材端部からの電流のリー
クを抑え、感光ドラム端部削れを防止することができ
る。

【００７１】請求項６に記載の発明によれば、互換性の
ある形態性と収容能率の良いプロセスカートリッジを得
ることができる。

【００７２】請求項７、８に記載の発明によれば、画像
欠陥のない鮮明な画像が形成されかつ低コストの画像形
成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本出願に係る発明の第１の実施の形態の帯電部
材を長手方向の側面より見た断面図。

【図２】本出願に係る発明の第２の実施の形態の帯電部
材を長手方向の側面より見た断面図。

【図３】本出願に係る発明の第３の実施の形態の帯電部
材を長手方向の側面より見た断面図。

【図４】本出願に係る発明の第４の実施の形態の帯電部
材を長手方向の側面より見た断面図。

【図５】本出願に係る発明の第４の実施の形態の帯電部
材を長手方向より見た断面図。

【図６】従来例の帯電部材を長手方向より見た断面図。

【図７】従来例の帯電部材による帯電の機構を示す正面
図。

【図８】帯電ローラの製造方法を示す概念図。

【図９】帯電ローラの端部形状の一部を示す正面図。

【図１０】帯電ローラの端部の変形による感光ドラムへ
の放電を説明する正面図。

【図１１】帯電ローラ端部からの感光ドラムへのリーク
現象を説明する正面図。

【図１２】本出願に係る発明の帯電部材による帯電機構
を説明する正面図。

【図１３】帯電ローラ端部の硬化による帯電ローラ中央
部浮状態を示す正面図。

【図１４】帯電ローラは端部からの放電を観察するため
の装置の概略を示す斜視図。

【図１５】帯電ローラの硬度と端部形状の関係を説明す
るための正面図。

【図１６】帯電ローラの硬度と端部形状の関係を説明す
るための正面図。

【図１７】従来の画像形成装置を示す断面図。

【図１８】第５の実施の形態を示す断面図。

【符号の説明】

１…感光ドラム ２…帯電部材 ２１…芯金 ２２…弾性体 ２３…表層 ２８…段差 ３１…帯電ローラ製造用の型 ３２…端部型 ４１…変形部分 ４２…空隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木淳 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持部材によって回転可能に保持された
   導電性の弾性体を回転可能な像担持体に接触させ、該支
   持部材に帯電電圧を印加して該弾性体を帯電することで
   該像担持体を帯電する帯電部材において、該支持部材は
   その両端が長手方向に沿って少なくとも一つ以上の段差
   を有し、前記弾性体が該支持部材の少なくとも該段差部
   位を被覆することを特徴とした帯電部材。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記支持部材は、そ
   の段差が中央部から端部にかけて支持部材の径が小さく
   なるように構成されていることを特徴とする帯電部材。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記弾性体
   には、その一部または全部の表面を覆うように抵抗体か
   らなる表層を有することを特徴とする帯電部材。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記表層は前記段差
   を有する支持部材両端で該支持部材に沿って断面テーパ
   ー状に交差させていることを特徴とする帯電部材。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、前
   記弾性体が前記支持部材によって支持された発泡部材で
   あることを特徴とする帯電部材。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、前
   記像担持体と帯電部材とを一体に収容するカートリッジ
   容器を有し、該カートリッジ容器を画像形成装置本体に
   対して着脱自在に装着する装着手段を有することを特徴
   とするプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれかに記載の帯電
   部材と、前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露
   光手段と、該静電潜像を現像してトナー像を得る現像手
   段と、該トナー像を転写材に転写する転写手段とを有す
   ることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載のプロセスカートリッジ
   を有することを特徴とする画像形成装置。