(57)【要約】【課題】着脱性及びメンテナンス性に優れると共に小型化を図ることができ、現像バイアスが帯電バイアスに及ぼす影響をも抑制可能な帯電装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００の帯電装置２ａは、帯電バイアスを印加されて感光体ドラム１ａを帯電する帯電ローラ２１と、帯電ローラ２１を囲む絶縁性のケーシング４１と、金属製のシールド部材４３とを有しており、シールド部材４３は、ケーシング４１を包囲すると共にケーシング４１の外周面に密着するように配置されている。【選択図】図２
2010164866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に接触または非接触で配置される帯電部材と、該帯電部材を囲む絶縁性のケーシングとを有し、前記帯電部材に帯電バイアスを印加することにより像担持体表面を帯電させる帯電装置において、
前記ケーシングを包囲する金属製のシールド部材を、前記ケーシングの外周面に密着するように配置したことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記シールド部材は、前記帯電部材と前記像担持体との対向部分において開口する断面コ字状であり、コ字状の先端部の少なくとも一方が帯電部材側に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記シールド部材の長手方向の一端を折り曲げて板バネ状の接地部を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか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、
前記帯電装置により一様に帯電された前記像担持上に光照射して静電潜像を形成する露光装置と、
交流成分を含む現像バイアスを印加して静電潜像を現像する現像装置と、
を備えた画像形成装置。
【請求項５】
前記現像装置は、像担持体に非接触で対向配置されるトナー担持体と、該トナー担持体上に磁気ブラシを用いてトナー薄層を形成するトナー供給部材と、該トナー供給部材及び前記トナー担持体に直流及び交流バイアスを印加する電圧印加手段と、を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真法を用いた画像形成装置に関するものであり、特に感光体の帯電を行う帯電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置には、被帯電体である像担時体（感光体）表面を帯電させるために帯電装置が用いられている。帯電装置としては、スコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置のように非接触方式の帯電装置が用いられているが、環境への配慮から感光体ドラムに対して接触して帯電し、オゾン排出量を低減可能な帯電ローラや帯電ブラシ等の帯電部材を有する接触方式の帯電装置も用いられている。
【０００３】
例えば、接触方式の帯電装置として帯電ローラを用いる場合、感光体表面に接触させた帯電ローラに１ｋＶ程度の直流電圧を印加することにより、感光体表面に電荷を直接注入し、感光体表面を所定の電位に帯電させることができる。しかし、電圧を印加した帯電ローラ表面、及び該帯電ローラが接触する感光体表面は、微視的には凹凸を有するため、感光体表面上に斑点上の帯電ムラが発生する。
【０００４】
かかる帯電ムラを解消する方法として、例えば、特許文献１には、帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する脈流電圧を導電性部材（帯電部材）に印加して被帯電体と導電性部材との間に振動電界を形成して帯電を行うことにより、被帯電面各部を均一に帯電する方法が提案されている。
【０００５】
一方、感光体に形成された静電潜像の現像方法として、いわゆるジャンピング現像法が使用されることもある。かかる現像法は、トナー担持体としての現像ローラに現像剤（トナー）の均一な薄層を形成して感光体上の静電潜像面に近接させ、直流バイアスと交流バイアスを重畳した現像バイアスを現像ローラに印加することにより、トナーを飛翔させて静電潜像に付着させ、静電潜像を可視画像に現像することができる。これにより、画像濃度の安定性の向上や、かぶりの減少が可能となる。
【０００６】
このようなジャンピング現像法において、帯電バイアス及び現像バイアスのいずれにも直流バイアスと交流バイアスとを重畳したバイアスを使用する場合、帯電バイアスの交流成分の周波数が、現像バイアスの交流成分の周波数、その整数倍の周波数、又はその整数分の１の周波数のいずれかに近い周波数の場合、周期的な現像ムラが発生するという問題点が有る。
【０００７】
その原因として、帯電バイアス及び現像バイアスの交流成分が近距離領域で同時に印加されると、高圧電源基板上の配線、帯電装置及び現像装置自体の電磁誘導等を引き起こし、これにより帯電バイアスに現像バイアスの交流成分が、現像バイアスに帯電バイアスの交流成分が誘起（電磁誘導）されることが考えられる。
【０００８】
特に、帯電バイアスに現像バイアスの交流成分が誘起された場合、帯電バイアス本来の交流成分の周波数と誘起された交流成分の周波数との間に唸りが発生する。かかる帯電バイアスの唸りが帯電ムラとなって静電潜像の形成に反映されると、形成された画像に筋（ジッタ）が発生するおそれがある。
【０００９】
そこで、このような帯電バイアスと現像バイアスとの間の干渉を防止する方法が提案されている。例えば特許文献２には、接地された導電性部材によって形成されたシールド部材によって帯電部材と被帯電部材との間に形成された接触ニップ部を囲繞することにより、放射（静電）ノイズの発生を防止して付近の電子機器の誤作動を防止する方法が開示されている。
【００１０】
また、特許文献３には、少なくとも２つの画像形成手段が近接配置された画像形成装置において、クリーニング手段が、像担持体のクリーニング部材と、クリーニング部材を支持する接地された導電性の支持部材と、を有し、現像部材の現像部材と隣接する像担持体を帯電する帯電部材に対する見込み角を遮断するように支持部材（シールド部材）を設けることにより、上流側の帯電部材と下流側の現像手段とを近接配置することによる帯電ムラを、新規部品を追加することなく抑制し小型化を可能とする方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６９号公報
【特許文献２】特開平０６−１７５４７２号公報
【特許文献３】特開２００６−１３９１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献２の方法では、シールド部材を帯電部材の支持部材（ケーシング）よりも外側に離れた位置に配置されているため、十分に小型化を図ることが困難である。また、帯電装置を交換等する際には、シールド部材を取り外した後に、ケーシングと共に帯電部材を取り外す必要がある。これにより、帯電装置の着脱に影響を及ぼしメンテナンス作業が煩雑となるおそれがある。
【００１３】
さらに、シールド部材とケーシングとの間に間隔があることにより、帯電バイアスが印加される帯電装置と像担持体との対向部分周辺において、シールド部材により囲まれる空間部分が大きくなる。これにより、現像バイアスのうちシールド部材を超えて廻り込む電界（廻り込み電界）を十分に抑制することができず、帯電バイアスに影響を及ぼすおそれもある。
【００１４】
また、特許文献３の方法では、支持部材（シールド部材）は、クリーニング部材のケーシング若しくは帯電ローラカバー（ケーシング）の一部を覆っているのみであり、現像バイアスの廻り込み電界を十分に抑制することができず、帯電バイアスに影響を及ぼすおそれがある。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑み、着脱性及びメンテナンス性に優れると共に小型化を図ることができ、現像バイアスが帯電バイアスに及ぼす影響をも抑制可能な帯電装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体に接触または非接触で配置される帯電部材と、該帯電部材を囲む絶縁性のケーシングとを有し、前記帯電部材に帯電バイアスを印加することにより像担持体表面を帯電させる帯電装置において、前記ケーシングを包囲する金属製のシールド部材を、前記ケーシングの外周面に密着するように配置したことを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の帯電装置において、前記シールド部材は、前記帯電部材と前記像担持体との対向部分において開口する断面コ字状であり、コ字状の先端部の少なくとも一方が帯電部材側に傾斜していることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の帯電装置において、前記シールド部材の長手方向の一端を折り曲げて板バネ状の接地部を形成したことを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の帯電装置と、該帯電装置により帯電される像担持体と、前記帯電装置により一様に帯電された前記像担持上に光照射して静電潜像を形成する露光装置と、交流成分を含む現像バイアスを印加して静電潜像を現像する現像装置と、を備えた画像形成装置である。
【００２０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記現像装置は、像担持体に非接触で対向配置されるトナー担持体と、該トナー担持体上に磁気ブラシを用いてトナー薄層を形成するトナー供給部材と、該トナー供給部材及び前記トナー担持体に直流及び交流バイアスを印加する電圧印加手段と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１の構成によれば、帯電部材のケーシングを包囲する金属製のシールド部材を、ケーシングの外周面に密着するように配置することにより、帯電装置の着脱性及びメンテナンス性に優れると共に小型化を図ることができる。また、現像バイアス周辺においてシールド部材で囲まれない空間部分を小さくすることができるため、現像バイアスの廻り込み電界が帯電バイアスに及ぼす影響を抑制することができる。これにより、像担持体の帯電を安定にすることができる。
【００２２】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の帯電装置において、シールド部材を、帯電部材と像担持体との対向部分において開口する断面コ字状とし、コ字状の先端部の少なくとも一方が帯電部材側に傾斜していることにより、現像バイアス周辺においてシールド部材で囲まれない空間部分をより小さくすることができるため、現像バイアスの廻り込み電界が帯電バイアスに及ぼす影響をより抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、シールド部材の長手方向の一端を折り曲げて板バネ状の接地部を形成することにより、より確実に接地することができ、現像バイアスの廻り込み電界が帯電バイアスに及ぼす影響をより抑制することができる。
【００２４】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の帯電装置において、上記構成の帯電装置と、該帯電装置により帯電される像担持体と、帯電装置により一様に帯電された前記像担持上に光照射して静電潜像を形成する露光装置と、交流成分を含む現像バイアスを印加して静電潜像を現像する現像装置と、を備えた画像形成装置とすることにより、帯電ムラの抑制された画像形成を行うことができる。
【００２５】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の画像形成装置において、現像装置が、像担持体に非接触で対向配置されるトナー担持体と、該トナー担持体上に磁気ブラシを用いてトナー薄層を形成するトナー供給部材と、該トナー供給部材及びトナー担持体に直流及び交流バイアスを印加する電圧印加手段と、を有することにより、帯電バイアスが現像バイアスの影響を受け易い状態であっても像担持体の帯電を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】図１における画像形成ユニットＰａ周辺の部分拡大図
【図３】感光体ドラム及び帯電装置周辺を示す斜視図
【図４】帯電ローラ及び現像装置と、第１、第２及び第３電源との電気的接続を示す図
【図５】帯電装置の斜視図
【図６】ケーシングの斜視図
【図７】シールド部材の斜視図
【図８】ケーシングに対するシールド部材の組立動作を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明のタンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成ユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成ユニットＰａ〜Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を順次形成する。
【００２８】
この画像形成ユニットＰａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成ユニットに隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において用紙Ｐ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２９】
トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、画像形成ユニットＰａの上流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１９が配置されている。
【００３０】
次に、画像形成ユニットＰａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光ユニット（露光装置）４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００３１】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ２７（トナー担持体、図２参照）を備え、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラ２７により感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００３２】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置５ａ〜５ｄにより除去される。
【００３３】
中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ１１及びテンションローラ２０に掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。
【００３４】
定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３５】
一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラ１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは排出ローラ１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３６】
図２は、図１における画像形成ユニットＰａ付近の拡大図であり、図３は、感光体ドラム及び帯電装置周辺を示す斜視図であり、図４は、帯電ローラ及び現像装置と、第１、第２及び第３電源との電気的接続を示す図である。なお、画像形成ユニットＰｂ〜Ｐｄについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。
【００３７】
感光体ドラム１ａの周囲には、ドラム回転方向（図２の反時計回り）に沿って帯電装置２ａ、現像装置３ａ、クリーニング装置５ａが配設され、中間転写ベルト８を挟んで一次転写ローラ６ａが配置されている。また、感光体ドラム１ａに対し中間転写ベルト８の回転方向上流側には中間転写ベルト８を挟んで従動ローラ１０に対向するベルトクリーニングローラ１９ａを備えたベルトクリーニング装置１９が配置されている。
【００３８】
図２及び図３に示すように、帯電装置２ａは、感光体ドラム１ａに接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラ（帯電部材）２１と、帯電ローラ２１をクリーニングするためのブラシローラ等から成る帯電クリーニングローラ２３と、帯電ローラ２１及び帯電クリーニングローラ２３を包囲するケーシング４１と、シールド部材４３と、を有している。なお、ケーシング４１及びシールド部材４３の詳細については後述する。
【００３９】
帯電ローラ２１は、装置本体に従動可能に支持され、感光体ドラム１ａに所定のニップ圧で圧接されており、感光体ドラム１ａに従動回転するようになっている。帯電ローラ２１は、例えば、表層に抵抗値１０5〜１０6Ω、表面粗さＲZ＝１０μｍのエピクロルヒドリンゴムを使用した導電性ゴムローラ等のソリッドタイプを好適に用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。その他、例えば、発泡ゴムローラにチューブを被せたスポンジタイプや、導電性ブラシ等を用いることもできる。
【００４０】
また、帯電ローラ２１のシャフト部には、図４に示すように直流電源４５ａと交流電源４５ｂとから成る第１電源４５が電気的に接続されており、これにより帯電ローラ２１に帯電バイアスが印加されるようになっている。また、正帯電トナーを用いる場合には、帯電ローラ２１に正極性（帯電極性、以下、単に「正」という）の帯電バイアスを印加することにより、感光体ドラム１ａを正に帯電させる。帯電ローラ２１により帯電した感光体ドラム１ａを露光ユニット４により露光することにより、感光体ドラム１ａ上に静電潜像が形成される。
【００４１】
図２に示すように、現像装置３ａは、２本の攪拌搬送スクリュー２５と、現像ローラ２７と、磁気ローラ２９とを有するジャンピング現像式であり、現像ローラ２７にトナーと同極性（正）の現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを飛翔させる。現像ローラ２７は、後述する磁気ブラシから供給されたトナーによるトナー層を担持し、トナー層からトナーを飛翔させて感光体ドラム１ａ上の静電潜像を現像する。
【００４２】
現像ローラ２７の表面は、均一な導電性のアルミニウム、ＳＵＳ、導電樹脂被覆などからなるスリーブで構成される。現像ローラ２７のシャフト部には、図４に示すように、直流電源４７ａと交流電源４７ｂとからなる第２電源（電圧印加手段）４７が接続されており、これにより現像ローラ２７に直流及び交流成分から成る第１現像バイアス（現像バイアス）が印加される。
【００４３】
磁気ローラ２９は、非磁性金属材料で回転可能な円筒状に形成され、内部に複数の固定磁石が配設されている。かかる磁石によって磁気ローラ２９表面に現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシを発生させ、磁気ブラシの層厚が穂切りブレード（図示せず）により規制されるようになっている。磁気ローラ２９のシャフト部には、図４に示すように、直流電源４９ａと交流電源４９ｂとからなる第３電源（電圧印加手段）４９が接続されている。これにより磁気ローラ２９に直流及び交流成分から成る第２現像バイアス（現像バイアス）が印加される。
【００４４】
また、第３電源４９は、第２電源４７と共通のグランドに電気的接続されており、磁気ローラ２９に対して第１現像バイアスにさらに重畳して、第２現像バイアスを印加することができる。これにより、現像ローラ２７と磁気ローラ２９との間に形成されるバイアスの合成波形が第３電源４９の第２現像バイアスによる影響を受けることがなく、第１及び第２現像バイアスを独自に設定することが可能となるため、現像性を向上させることができる。
【００４５】
しかし、現像ローラ２７及び磁気ローラ２９に対する第１及び第２現像バイアスの印加方法は特に限定されるものではなく、第２及び第３電源４７、４９を別個のグランドに電気的接続することもできる。
【００４６】
そして、図２に示すように、現像装置３ａ内の攪拌搬送スクリュー２５によってトナーコンテナ（図示せず）から供給される現像剤が攪拌されつつ現像装置３ａ内を循環し、トナーとキャリアとの摩擦によりトナーを帯電させ、攪拌搬送スクリュー２５によって現像剤が磁気ローラ２９に搬送される。
【００４７】
かかる現像剤により磁気ローラ２９上に磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシは穂切りブレード（図示せず）によって層厚規制され、一定の層厚で現像ローラ２７に接触又は近接し、第１及び第２現像バイアスによって磁気ローラ２９と現像ローラ２７との間に形成される電位差により現像ローラ２７にトナー層（トナー薄層）が形成される。
【００４８】
現像ローラ２７上のトナーは、第１現像バイアスによって現像ローラ２７と感光体ドラム１ａとの間に形成される電位差により、感光体ドラム１ａに飛翔し、ドラム表面に形成された静電潜像に担持され、トナー像が形成される。現像ローラ２７上に残った現像残トナーは、磁気ローラ２９上の磁気ブラシによって回収される。また、現像ローラ２７と磁気ローラ２９との電位差によっても回収される。回収されたトナーは攪拌搬送スクリュー２５で撹拌・搬送されて、トナーの入れ替えが促進される。
【００４９】
本発明に用いられるトナーとしては、トナー粒子表面に研磨剤としてシリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等が埋め込まれて表面に一部突出するように保持されたものや、研磨剤がトナー表面に静電的に付着しているものが用いられる。キャリアとしては、マグネタイトキャリア、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系、樹脂中に磁性体を分散した樹脂キャリアなどを用いることができ、適正な抵抗値を上げない範囲で表面処理して用いることも可能である。
【００５０】
図２に示すように、クリーニング装置５ａは、摺擦ローラ３０、クリーニングブレード３１、及び回収スクリュー３３を有している。摺擦ローラ３０及びクリーニングブレード３１によって感光体ドラム１ａ表面から転写後の残留トナーを除去し、除去された残留トナーは、回収スクリュー３３の回転に伴ってクリーニング装置５ａの外部に排出される。
【００５１】
上記の通り、帯電ローラ２１には第１電源４５から帯電バイアスが、現像ローラ２７及び磁気ローラ２９には第２及び第３電源４７、４９から第１及び第２現像バイアスが印加されている。しかし、帯電バイアスと第１及び第２現像バイアスとが近距離で同時に印加されると、高圧電源基板（図示せず）上の配線、帯電装置２ａや現像装置３ａ自体の電磁誘導等により、帯電バイアスに第１及び第２現像バイアスの交流成分が誘起されるおそれがある。
【００５２】
このように帯電バイアスに第１及び第２現像バイアスが干渉すると、画像に筋となって現れ、画像品質の低下を招くことになる。そこで、以下に示すように帯電装置２ａのケーシング４１の周囲にシールド部材４３を設けることとした。
【００５３】
図２及び図３に示すように、帯電装置２ａは、帯電ローラ２１及び帯電クリーニングローラ２３の周囲に、帯電ローラ２１と感光体ドラム１ａとの対向部分Ｎ（図２参照）において開口する断面コ字状のケーシング４１を有している。
【００５４】
図５は、帯電装置の斜視図であり、図６は、ケーシングの斜視図であり、図７は、シールド部材の斜視図であり、図８は、ケーシングに対するシールド部材の組立動作を示す図である。図５、図６及び図８では、便宜上、帯電ローラ２１及び帯電クリーニングローラ２３を省略して示す。
【００５５】
図５及び図６に示すように、ケーシング４１のコ字状の現像装置３ａ側の第１先端部４１ａは、帯電ローラ２１側に傾斜している（図２参照）。また、ケーシング４１は、例えば樹脂等の絶縁材料から形成されており、絶縁性を有している。また、図５に示すように、ケーシング４１の周囲には、該ケーシング４１を包囲する金属製のシールド部材４３が設けられている。シールド部材４３は、例えばＳＵＳ等から形成することができる。
【００５６】
図５及び図７に示すように、シールド部材４３は、ケーシング４１の外周面に沿ってコ字状に形成されており、且つケーシング４１の外周面に密着するように配置されている。また、シールド部材４３のコ字状の現像装置３ａ（図２参照）側の第２先端部４３ａは、ケーシング４１の第１先端部４１ａに沿って帯電ローラ２１側に傾斜するよう形成されている。
【００５７】
また、シールド部材４３の長手方向装置本体前面側（図５、図７の左側）端部は、外側に延出されると共に長手方向とは垂直方向に沿ってＵ字上に折り曲げられており、これにより板バネ状の接地部４３ｂが形成されている。接地部４３ｂは、図示しない装置本体の金属製の当接部と当接してグランドに電気的に接続されるようになっている。そして、図８に示すように、ケーシング４１の下方から、ケーシング４１に対してシールド部材４３を嵌め込むことにより、ケーシング４１の外周面にシールド部材４３を密着させて、これらを組み立てることができる。
【００５８】
そして、帯電ローラ２１には、第１電源４５の直流電源４５ａ及び交流電源４５ｂから、直流成分としてＶｄｃ１：５００Ｖ、交流成分としてＶｐｐ１：１．２ｋＶ、周波数：２ｋＨｚを印加した。現像ローラ２７には、第２電源４７の直流電源４７ａ及び交流電源４７ｂから、直流成分としてＶｄｃ２：７０Ｖ、交流成分としてＶｐｐ２：１．５ｋＶ、周波数：４．７ｋＨｚを印加した。
【００５９】
磁気ローラ２９には、第３電源４９の直流電源４９ａ及び交流電源４９ｂから、直流成分としてＶｄｃ３：３７０Ｖ、交流成分としてＶｐｐ３：２．３ｋＶ、周波数：４．７ｋＨｚを印加した。このように、帯電ローラ２１に印加する帯電バイアスのＶｐｐ１と、現像ローラ２７に印加する第１現像バイアスＶｐｐ２との差を、０．３ｋＶとした。また、帯電ローラ２１に印加する帯電バイアスのＶｐｐ１と、磁気ローラ２９に印加する第２現像バイアスＶｐｐ３との差を、１．１ｋＶとした。
【００６０】
本実施形態では、Ｖｐｐ１とＶｐｐ３との差の方が、Ｖｐｐ１とＶｐｐ２との差よりも大きいため、磁気ローラ２９に印加した第２現像バイアスの方が、現像ローラ２７に印加した第１現像バイアスよりも帯電バイアスに大きな影響を及ぼすおそれがある。しかし、かかるバイアス設定で画像形成を行っても筋や画像ムラ等の画像不良は生じなかった。
【００６１】
すなわち、本実施形態では、帯電バイアスと現像バイアスとのＶｐｐの差が１．１ｋＶと大きな場合であっても、現像バイアスの帯電バイアスに対する干渉を抑制することができ、筋や画像ムラ等の画像不良を十分に抑制することが可能であった。また、現像不良による画像不良も生じなかった。
【００６２】
上記の通り、シールド部材４３によってケーシング４１の周囲を包囲すると共にシールド部材４３をケーシング４１の外周面に密着したため、これらを一体として着脱することができる。これにより、帯電装置２ａの着脱性及びメンテナンス性に優れると共に、帯電装置２ａの小型化を図ることができる。
【００６３】
また、シールド部材４３によってケーシング４１の周囲を包囲することにより、現像装置３ａの現像ローラ２７及び磁気ローラ２９に印加した第１及び第２現像バイアスを、帯電バイアスが印加される帯電ローラ２１と感光体ドラム１ａとの対向部分Ｎ（図２参照）周辺に対して遮蔽することができる。
【００６４】
加えて、シールド部材４３をケーシング４１の外周面に密着させることにより、シールド部材４３を対向部分Ｎに近づけることができる。これにより、対向部分Ｎの周辺、すなわち帯電バイアスの周辺において、シールド部材４３によって囲まれない空間部分を小さくすることができる。
【００６５】
従って、第１及び第２現像バイアスがシールド部材４１を越えて帯電バイアスに廻り込み、かかる廻り込み電界の交流成分が帯電バイアスに誘起されることを抑制することができる。これにより、第１及び第２現像バイアスが帯電バイアスに干渉し、影響を及ぼすことを抑制することができるため、感光体ドラム１ａの帯電を安定にすることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、シールド部材４３を、帯電ローラ２１と感光体ドラム１ａとの対向部分Ｎにおいて開口する断面コ字状とし、コ字状の第２先端部４３ａを帯電ローラ２１側に傾斜させたため、帯電バイアス周辺においてシールド部材４３によって囲まれない部分をより小さくすることができる。これにより、第１及び第２現像バイアスの廻り込み電界が帯電バイアスに及ぼす影響をより抑制することができる。
【００６７】
なお、シールド部材４３のコ字状のクリーニング装置５ａ側（図２参照）の先端部を帯電ローラ２１側に傾斜させることもできる。これにより、隣接する現像装置３ｂ（図１参照）からの現像バイアスの廻り込み電界が帯電バイアスに及ぼす影響を、より抑制することができる。また、これら両先端部を帯電ローラ２１側に傾斜させることもできる。また、これら両端部を傾斜させない構成とすることもできる。
【００６８】
また、ここでは、ケーシング４１のコ字状の第１先端部４１ａも帯電ローラ２１側に傾斜させたが、シールド部材４３の第２先端部４３ａのみを帯電ローラ２１側に傾斜させることもできる。かかる場合、例えばケーシング４１の第１先端部４１ａを傾斜させることなくシールド部材４３の第２先端部４３ａよりも短く形成し、第１先端部４１ａよりも感光体ドラム１ａ側に突出した第２先端部４３ａのみを傾斜させることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、シールド部材４３に板バネ状の接地部４３ｂを形成したため、より確実に接地することができ、第１及び第２現像バイアスからの廻り込み電界が帯電バイアスに及ぼす影響をより抑制することができる。しかし、シールド部材４３を接地可能であれば、その接地方法は特に限定されるものではない。また、接地部４３ｂは、シールド部材４３と一体に形成しても、別途形成した後シールド部材に取り付けても良い。
【００７０】
また、本実施形態では、帯電装置２ａと、該帯電装置２ａにより帯電される感光体ドラム１ａと、帯電装置２ａにより一様に帯電された感光体ドラム１ａ上に光照射して静電潜像を形成する露光ユニット４と、交流成分を含む第１及び第２現像バイアスを印加して静電潜像を現像する現像装置３ａと、を備えた画像形成装置１００としたため、帯電ムラの抑制された画像形成を行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態では、現像装置３ａが、像担持体に非接触で対向配置される現像ローラ２７と、現像ローラ２７上に磁気ブラシを用いてトナー薄層を形成する磁気ローラ２９と、現像ローラ２７及び磁気ローラ２９に直流及び交流成分から成る第１及び第２現像バイアスを印加する第２及び第３電源４７、４９と、を有することとしたため、第１現像バイアス及び第２現像バイアスの両現像バイアスの影響を受け易い状態であっても帯電を安定させることができる。
【００７２】
しかし、現像装置３ａの現像方法は、本実施形態に特に限定されるものではなく、磁気ローラ２９を用いることなく、現像ローラ２７のみを用いて現像を行うことできる。かかる場合、例えば磁性材料から形成したスリーブを有する現像ローラ２７を用い、現像ローラ２７上に磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシから感光体ドラム１ａにトナーを飛翔させて現像を行うこと等ができる。
【００７３】
なお、ここでは画像形成ユニットＰａに配置された感光体ドラム１ａ、帯電装置２ａ及び現像装置３ａについて説明したが、画像形成ユニットＰｂ〜Ｐｄに配置された帯電装置２ｂ〜２ｄ及び現像装置３ｂ〜３ｄについても基本的に同様の構成であり同様の作用効果を生じる。
【００７４】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、中間転写ベルト８のクリーニング手段としてベルトクリーニングローラ１９ａを備えたベルトクリーニング装置１９を配置しているが、例えばベルトクリーニングローラ１９ａに代えてベルトクリーニングブレードを備えたベルトクリーニング装置１９を配置することもできる。
【００７５】
また、本実施形態では帯電クリーニングローラ２３を用いたが、かかる帯電クリーニングローラ２３は本発明の必須構成要素ではなく、これを用いない構成とすることもできる。また、本実施形態では、帯電装置として、帯電ローラ２１を有する接触式の帯電装置２ａを用いたが、その他、非接触式のスコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置を用いることもできる。
【００７６】
また本発明は、デジタル複合機やタンデム式のカラー複写機、アナログ方式のモノクロ複写機等の複写機、或いはファクシミリやレーザプリンタ等、帯電装置を用いて感光体表面を帯電させる種々の画像形成装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、像担持体に接触または非接触で配置される帯電部材と、該帯電部材を囲む絶縁性のケーシングとを有し、前記帯電部材に帯電バイアスを印加することにより像担持体表面を帯電させる帯電装置において、前記ケーシングを包囲する金属製のシールド部材を、前記ケーシングの外周面に密着するように配置したものである。
【００７８】
これにより、帯電装置の着脱性及びメンテナンス性に優れると共に小型化を図ることができ、現像バイアスが帯電バイアスへと廻り込むことによって及ぼす帯電バイアスへの影響を抑制して像担持体の帯電を安定にすることができる。
【００７９】
また、シールド部材を、帯電部材と像担持体との対向部分において開口する断面コ字状とし、コ字状の先端部の少なくとも一方が帯電部材側に傾斜していることにより、現像バイアスの廻り込み電界が帯電バイアスに及ぼす影響をより抑制することができる。また、シールド部材の長手方向の一端を折り曲げて板バネ状の接地部を形成することにより、より確実に接地することができ、現像バイアスの廻り込み電界が帯電バイアスに及ぼす影響をより抑制することができる。
【００８０】
また、上記構成の帯電装置と、該帯電装置により帯電される像担持体と、帯電装置により一様に帯電された前記像担持上に光照射して静電潜像を形成する露光装置と、交流成分を含む現像バイアスを印加して静電潜像を現像する現像装置と、を備えた画像形成装置とすることにより、帯電ムラの抑制された画像形成を行うことができる。
【００８１】
また、現像装置が、像担持体に非接触で対向配置されるトナー担持体と、該トナー担持体上に磁気ブラシを用いてトナー薄層を形成するトナー供給部材と、該トナー供給部材及びトナー担持体に直流及び交流バイアスを印加する電圧印加手段と、を有することにより、帯電バイアスが現像バイアスの影響を受け易い状態であっても像担持体の帯電を安定させることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ      帯電装置
３ａ〜３ｄ      現像装置
４              露光ユニット（露光装置）
５ａ〜５ｄ      クリーニング装置
２１            帯電ローラ（帯電部材）
２３            帯電クリーニングローラ
２５            攪拌搬送スクリュー
２７            現像ローラ（トナー担持体）
２９            磁気ローラ（トナー供給部材）
４１            ケーシング
４１ａ          第１先端部
４３            シールド部材
４３ａ          第２先端部（先端部）
４３ｂ          接地部
４５            第１電源
４７            第２電源（電圧印加手段）
４９            第３電源（電圧印加手段）
１００          画像形成装置
Ｐａ〜Ｐｄ      画像形成ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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