(57)【要約】【課題】放電ワイヤを用いた帯電装置に比べて必要な印加電圧を低くするとともに、各放電電極に流れ込む印加電流のばらつきを抑えて、像担持体上の帯電ムラを低減する帯電手段を提供することを目的とする。【解決手段】複数の放電電極と、複数の放電電極を保持する単一の電極保持部材とを有する帯電手段を備えた帯電装置において、複数の放電電極は、単一の電極保持部材の長手方向に互いに間隔をあけて配置され、帯電バイアスを複数の放電電極にそれぞれ印加するための配線を単一の電極保持部材の長手方向における複数の放電電極に対応する位置にそれぞれ接続し、単一の電極保持部材は、複数の放電電極及び複数の放電電極に対応する配線が電気的に接続された導通領域と、導通領域よりも高い抵抗を有する抵抗領域とを備え、抵抗領域は、隣合う複数の放電電極の間にそれぞれ設ける。【選択図】図３
2010002624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放電電極と、前記複数の放電電極を保持する単一の電極保持部材とを有する帯電手段を備えた帯電装置において、
前記複数の放電電極は、前記単一の電極保持部材の長手方向に互いに間隔をあけて配置され、帯電バイアスを前記複数の放電電極にそれぞれ印加するための配線を前記単一の電極保持部材の長手方向における前記複数の放電電極に対応する位置にそれぞれ接続し、
前記単一の電極保持部材は、前記複数の放電電極及び前記複数の放電電極に対応する前記配線が電気的に接続された導通領域と、前記導通領域よりも高い抵抗を有する抵抗領域とを備え、
前記抵抗領域は、隣合う前記複数の放電電極の間にそれぞれ設けられたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の帯電装置において、
前記各抵抗領域のそれぞれに各導通領域間の一部を分離する空隙を設けたことを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の帯電装置において、
前記空隙に前記導通領域よりも高い抵抗を有する抵抗素子を設けたことを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の帯電装置において、
前記配線の接続点から前記配線の接続点と対応する前記放電電極に向かう方向における前記空隙の長さＬ２は、前記単一の電極保持部材の長手方向においてそれぞれ設けられた前記配線の接続点と前記配線の接続点に対応する前記放電電極との最短距離Ｌ１以上の長さを有することを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
請求項４に記載の帯電装置において、
前記最短距離Ｌ１が前記各導通領域間で略同一であることを特徴とする帯電装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか1項に記載の帯電装置において、
隣合う前記複数の放電電極の間にそれぞれ設けられた前記抵抗領域の電気抵抗値はそれぞれ略同一であることを特徴とする帯電装置。
【請求項７】
請求項１に記載の帯電装置において、
前記単一の電極保持部材は、前記導通領域が導電性部材で形成され、前記抵抗領域が前記導電性部材よりも抵抗の大きい高抵抗部材で形成されていることを特徴とする帯電装置。
【請求項８】
前記単一の電極保持部材は、前記放電電極を支持し、前記放電電極よりも高い抵抗を有する絶縁性支持体と、前記絶縁性支持体の表面に形成され、前記配線と前記配線に対応する放電電極とを電気的に接続する導電性膜とを備え、
前記導電性膜は、前記抵抗領域における面積が、前記導通領域における面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか1項に記載の帯電装置において、
前記導通領域に接続される前記配線は板状であることを特徴とする帯電装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか1項に記載の帯電装置において、
前記複数の放電電極はそれぞれ独立して設けられ、前記単一の電極保持部材に対してそれぞれ独立して着脱可能であることを特徴とする帯電装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか1項に記載の帯電装置において、
前記複数の放電電極は、ピン状、鋸歯状、又はブラシ状の形状であることを特徴とする帯電装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の帯電装置において、
前記単一の電極保持部材の前記各導通領域における被帯電面に対向する面に、それぞれ穴を設け、前記穴に前記放電電極の一端側を差し込むことにより前記放電電極を前記単一の電極保持部材に取り付けることを特徴とする帯電装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の帯電装置において、
前記複数の鋸歯状の放電電極の両側面を前記単一の電極保持部材で挟んで固定したことを特徴とする帯電装置。
【請求項１４】
潜像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電装置と、前記像担持体における帯電後の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置に用いられる請求項１から１３のいずれか一項に記載された帯電装置であって、
前記像担持体と前記帯電装置とを前記画像形成装置に対して一体的に着脱可能であることを特徴とする帯電装置。
【請求項１５】
潜像を担持する像担持体と、前記潜像担持体の表面を帯電する帯電装置と、前記像担持体における帯電後の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
前記帯電装置として、請求項１から１４のいずれか一項に記載の帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電装置、該帯電装置を備えた電子写真式複写装置、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機、及び印刷装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真や静電記録方式の画像形成装置において、電子写真感光体及び静電記録誘電体等の像担持体の帯電手段として非接触式の放電電極を有する帯電装置（以下、非接触帯電装置という）を用いたものが知られている。非接触帯電装置は種々あるが、その１例としてコロナ帯電装置がある。コロナ帯電装置は、ワイヤ状の放電電極（以下、放電ワイヤという）を像担持体に非接触に対向させて配設し、高電圧（例えば、５〜８ｋＶ）を放電ワイヤに印加して、放電ワイヤの周辺に気体放電を生じさせることによって像担持体を帯電する。このコロナ帯電装置は、細線である放電ワイヤを露出させた状態で放電対象に対して放電を行うことにより放電対象を帯電させる。
【０００３】
上記放電対象が画像形成装置の像担持体である場合、上記非接触帯電装置によって一様に帯電された像担持体は、像露光され、画像に対応した静電潜像が像担持体上に形成される。そして、この静電潜像は像担持体に対向して設けられた現像装置で現像されることにより、トナー像化され、最終的に転写紙上に転写される。転写後の像担持体の表面はクリーニング装置によって残留トナーがクリーニングされ、除電ランプによって除電された後、再び帯電されて上記に説明した画像形成工程が繰り返される。
【０００４】
以上のような画像形成装置に用いられている非接触帯電装置は、放電対象を機械的に接触せずに帯電させることができるので、帯電時に放電対象を傷付けることがなく、像担持体上の転写残トナーや紙粉等の異物が帯電装置に付着しにくい。
【０００５】
ところが放電ワイヤを用いた帯電装置の場合、像担持体を帯電させるためには上述のように非常に高い電圧を放電ワイヤに印加する必要があった。このような高い電圧を帯電装置に印加して放電を起こすと、オゾン等の放電生成物が発生してしまうので、帯電装置に印加する電圧を低電圧化することが望まれている。
【０００６】
特許文献１には、複数の櫛歯状放電電極を帯電装置の長手方向に沿って等間隔に配置し、鋭利な歯先を像担持体側へ向けて固定された帯電装置が開示されている。かかる構成においては、放電ワイヤを用いた帯電装置に比べて必要印加電圧を低くすることができるので、オゾン等の放電生成物の発生を低減することが可能になる。また、特許文献２には、複数の櫛歯状放電電極を単一の電極に接続することによって、部品点数が少なく、安定した放電が可能な帯電装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−８４９５１号公報
【特許文献２】特開平０７−６４３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１、２のような帯電装置では、各放電電極と像担持体との間の抵抗の大きさの違いによって、各放電電極に流れ込む印加電流にばらつきが生じることがあった。その結果、帯電装置の長手方向において放電ムラが起こり、像担持体上の帯電ムラを生じてしまうことがあった。
【０００８】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、放電ワイヤを用いた帯電装置に比べて必要な印加電圧を低くするとともに、各放電電極に流れ込む印加電流のばらつきを抑えて、像担持体上の帯電ムラを低減する帯電手段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】
【０００９】
複数の放電電極と、複数の放電電極を保持する単一の電極保持部材とを有する帯電手段を備えた帯電装置において、複数の放電電極は、単一の電極保持部材の長手方向に互いに間隔をあけて配置され、帯電バイアスを複数の放電電極にそれぞれ印加するための配線を単一の電極保持部材の長手方向における複数の放電電極に対応する位置にそれぞれ接続し、単一の電極保持部材は、複数の放電電極及び複数の放電電極に対応する配線が電気的に接続された導通領域と、導通領域よりも高い抵抗を有する抵抗領域とを備え、抵抗領域は、隣合う複数の放電電極の間にそれぞれ設けられることが好ましい。
【００１０】
さらに、各抵抗領域のそれぞれに各導通領域間の一部を分離する空隙を設けることが好ましい。空隙に導通領域よりも高い抵抗を有する抵抗素子を設けてもよい。配線の接続点から配線の接続点と対応する放電電極に向かう方向における空隙の長さＬ２は、単一の電極保持部材の長手方向においてそれぞれ設けられた配線の接続点と配線の接続点に対応する放電電極との最短距離Ｌ１以上の長さを有することが好ましい。最短距離Ｌ１が各導通領域間で略同一であることが好ましい。
【００１１】
隣合う複数の放電電極の間にそれぞれ設けられた抵抗領域の電気抵抗値はそれぞれ略同一であることが好ましい。単一の電極保持部材は、導通領域が導電性部材で形成され、抵抗領域が導電性部材よりも抵抗の大きい高抵抗部材で形成されていることが好ましい。単一の電極保持部材は、放電電極を支持し、放電電極よりも高い抵抗を有する絶縁性支持体と、絶縁性支持体の表面に形成され配線と配線に対応する放電電極とを電気的に接続する導電性膜とを備え、導電性膜は、抵抗領域における面積が、導通領域における面積よりも小さいことが好ましい。導通領域に接続される配線は板状であってもよい。
【００１２】
複数の放電電極はそれぞれ独立して設けられ、単一の電極保持部材に対してそれぞれ独立して着脱可能であることが好ましい。複数の放電電極は、ピン状、鋸歯状、又はブラシ状の形状であってもよい。単一の電極保持部材の各導通領域における被帯電面に対向する面にそれぞれ穴を設け、穴に放電電極の一端側を差し込むことにより放電電極を単一の電極保持部材に取り付けてもよい。複数の鋸歯状の放電電極の両側面を単一の電極保持部材で挟んで固定してもよい。
【００１３】
潜像を担持する像担持体と、像担持体の表面を帯電する帯電装置と、像担持体における帯電後の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置に用いられる帯電装置であって、像担持体と帯電装置とを画像形成装置に対して一体的に着脱可能であることが好ましい。潜像を担持する像担持体と、潜像担持体の表面を帯電する帯電装置と、像担持体における帯電後の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、帯電装置として、上記に記載の帯電装置を用いたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、各配線から供給される印加電流を対応する放電電極に適切に供給することにより、帯電手段の長手方向における放電ムラを抑えることができ、像担持体を均一に帯電することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。図１は、本発明の帯電装置１２を備えた画像形成装置１００の概略構成を示す。像担持体１０としての感光体の周りには、帯電装置１２、露光装置１４、現像装置１６、転写装置１８、定着装置２０、除電装置２２、及びクリーニング装置２４が配設されている。帯電装置１２は、像担持体１０を一様に帯電する。露光装置１４は、画像情報に基づき像担持体にビーム光を照射して像担持体１０上に静電潜像を形成する。現像装置１６は、像坦持体１０上の静電潜像に応じてトナー等の現像剤を像担持体１０に付着させることにより静電潜像を現像する。現像装置１６は、回転駆動される現像ローラ１７を有し、現像ローラ１７の周面に担持されたトナー等の現像剤によって像担持体１０上の静電潜像が可視像化される。転写装置１８は、像坦持体１０上の現像剤を記録媒体３００上に転写する。定着装置２０は、記録媒体３００上に付着された現像剤を熱及び圧力の作用により記録媒体３００上に定着する。除電装置２２は、転写後の像坦持体１０上に残っている電荷を除去して像担持体１０上の表面電位を初期状態にする。クリーニング装置２４は、転写後の像坦持体１０に付着した紙粉や転写残現像剤等を除去することにより像坦持体１０を清掃する。
【００１６】
次に上記構成の画像形成装置１００の動作について説明する。図１において、像担持体１０を矢印で示した時計回り方向に回転駆動しながら帯電装置１２により一様に帯電した後、露光装置１４により画像情報に基づき像担持体１０にビーム光を照射して像担持体１０上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置１６により現像され、顕像としてのトナー像が像担持体１０上に形成される。
【００１７】
本例の像担持体１０は、ドラム状に形成された導電性のベース部材１１と、ベース部材１１の外周面に設けられた潜像保持層１３を有し、その潜像保持層１３が帯電装置１２により帯電されることにより静電潜像が形成される。潜像保持層１３は、例えば、感光層、又は感光層と感光層の表面に積層された保護層などを有する。また、像担持体１０としてドラム状感光体のかわりに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１０を用いることもできる。無端ベルト状の像担持体１０を用いる場合には、無端ベルトより成るベース部材上１１に、例えば感光層より成る潜像保持層１３が設けられる。
【００１８】
像担持体１０上の現像剤で形成された可視像が転写装置１８により記録媒体３００に転写され、可視像が転写された記録媒体３００は、さらに搬送されて定着装置２０を通り、このとき記録媒体３００上の可視像が定着装置２０が記録媒体３００に加える熱及び圧力の作用によって記録媒体３００上に定着される。定着装置２０を通過した記録媒体３００は、排紙部２１に排出される。
【００１９】
図１に示した画像形成装置１００においては、像担持体１０と、帯電装置１２と、現像装置１６と、クリーニング装置２４とを一体的に組み付けられたプロセスカートリッジとして構成することができる。また、上記のプロセスカートリッジに上記の要素以外の要素、例えば除電装置２２を加えてプロセスカートリッジを構成してもよいし、上記要素のうち、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。例えば、プロセスカートリッジは、帯電装置１２と、その帯電装置１２により帯電される像担持体１０のみを具備してもよい。以上のプロセスカートリッジは画像形成装置１００本体に着脱可能に装着することができる。また、以上の実施形態においてはモノクロ機における電子写真プロセスを説明したが、カラー機においても同様のプロセスで画像形成を行う。
【００２０】
図２は、画像形成装置１００のうち、像担持体１０周りの帯電装置１２を含む構成を取り出して示した図である。
【００２１】
帯電装置１２は、放電電極２６と、放電電極２６を保持する電極保持部材２８とを有する。放電電極２６と電極保持部材２８とは、開口部３７を有するケース４０内に収容される。電極保持部材２８は、絶縁性の固定部材４２によりケース４０の内壁に固定される。ケース４０は、開口部３７が像担持体１０の表面へ向くように画像形成装置１００内に配置され、ケース４０内の放電電極２６の放電側先端部２６ａは、開口部３７を間に介して被帯電体である像担持体１０に向けて配置される。ケース４０の開口部３７は、複数のスリット３５を有するグリッド電極３４を有する。グリッド電極３４には電源４４が接続され、画像形成時に電源４４からグリッド電極３４に対して所定のバイアスが印加される。
【００２２】
電極保持部材２８は、像担持体１０の軸３０２の軸方向一端から他端にわたって放電電極２６を保持可能に形成されている。本実施形態において、放電電極２６の放電側先端部２６ａは、細いピン状であり、放電電極２６は、像担持体１０の軸方向一端から他端にわたって電極保持部材２８に所定の間隔で複数配設される。放電電極２６の後端部２６ｂは、電極保持部材２８により保持され、電極保持部材２８の長手方向に所定の間隔で複数配設される。本実施形態において、放電電極２６は、電極保持部材２８の長手方向に２〜８［ｍｍ］の間隔で配設することができる。
【００２３】
本実施形態の一例においては、図２に示すように放電電極２６の先端２６ａからグリッド電極３４までの距離Ｘを４［ｍｍ］に設定している。また、グリッド電極３４から像担持体１０の表面までの距離Ｙを２［ｍｍ］に設定している。放電電極２６は、電極保持部材２８及び配線３２を介して電源４６に接続されており、絶対値で２〜６ｋＶの帯電バイアスが印加される。この場合に、グリッド電極３４へは帯電バイアスと同極性のバイアスが絶対値で６００〜１０００Ｖに設定されて印加される。電極保持部材２８とケース４０には電源４６と電源４４とがそれぞれ接続されている。電源４６から放電電極２６に印加される帯電バイアスの方が電源４４からグリッド電極３４に印加されるバイアスより絶対値が大きく、かつ電源４６から放電電極２６に印加される帯電バイアスは、像担持体１０の帯電電位と同極性のバイアスである。これにより、グリッド電極３４を介して、放電電極２６の先端部２６ａと、像担持体１０との間で放電が発生し、像担持体１０を所定の極性に一様に帯電させることができる。本実施形態では、像担持体１０を負極性に帯電する。なお、距離Ｘ及びＹの値や帯電バイアスの値は上記の値に限定されず、他の数値に設定してもよい。
【００２４】
図３は、本発明の帯電装置１２の長手方向における断面の一例を示す。帯電装置１２は、複数の放電電極２６と、複数の放電電極２６を保持する単一の電極保持部材２８とを有する。複数の放電電極２６は、単一の電極保持部材２８の長手方向に互いに間隔をあけて配置される。帯電バイアスを複数の放電電極２６にそれぞれ印加するための配線３２が単一の電極保持部材２８の長手方向における複数の放電電極２６に対応する位置に各々設けられた接続点３２ａにそれぞれ接続される。単一の電極保持部材２８は、複数の放電電極２６及び複数の放電電極２６に対応する配線３２が電気的に接続された導通領域２９と、導通領域２９よりも高い抵抗を有する抵抗領域３１とを備える。抵抗領域３１は、隣合う複数の放電電極２６の間にそれぞれ設けられる。
【００２５】
図３に示す帯電装置１２は、各抵抗領域３１のそれぞれにおいて各導通領域２９間の一部を分離する空隙３３を有する。例えば、図３（Ａ）のように電極保持部材２８に空隙３３を形成することによって抵抗領域３１を形成することができる。空隙３３は、電極保持部材２８の長手方向に複数設けられ、放電電極２６を有する導通領域２９と交互に形成される。また、配線３２は、電源４６から供給される帯電バイアスを各放電電極２６に供給するために、各放電電極２６を有する導通領域２９にそれぞれ接続されている。このように、電極保持部材２８の長手方向において複数の導通領域２９間にそれぞれ抵抗領域３１を設けることで、各放電電極２６に対応する配線３２から供給される印加電流が、対応する放電電極２６に隣接する放電電極２６に流れ込むのを防ぐことができる。言い換えれば、各導通領域２９に接続された配線３２から供給される印加電流が、隣接する導通領域２９における放電電極２６に流れ込むのを防ぐことができる。このように、各配線３２から供給される印加電流を対応する放電電極２６に適切に送り込むことで、帯電手段の長手方向における放電ムラを抑えることができ、像担持体１０を均一に帯電することが可能になる。
【００２６】
さらに、図３（Ｂ）のように図３（Ａ）の空隙３３に導通領域２９よりも高い抵抗を有する抵抗素子５０を挿入することもできる。抵抗領域３１に抵抗素子５０を設けることで、導通領域２９間の絶縁性をより高めることができ、像担持体１０をより均一に帯電することが可能になる。抵抗素子５０としては、ガラスや樹脂等の材料を用いることができる。この場合において、隣合う複数の放電電極２６の間にそれぞれ設けられた抵抗領域３１の電気抵抗値はそれぞれ略同一であることが好ましい。
【００２７】
さらに、単一の電極保持部材２８の長手方向においてそれぞれ設けられた配線３２の接続点３２ａと配線３２の接続点３２ａに対応する放電電極２６の後端部２６ｂとの最短距離Ｌ１が各導通領域２９間で略同一であることが好ましい。さらに、図３に図示するように、配線３２の接続点３２ａから、その配線３２の接続点３２ａに対応する放電電極２６に向かう方向における空隙３３の長さＬ２は、配線３２の接続点３２ａと放電電極２６の後端部２６ｂとの最短距離Ｌ１以上の長さを有することが好ましい。このようにすると、ある導通領域２９における放電電極２６に対応する配線３２の接続点３２ａと、隣接する導通領域２９における放電電極２６との最短経路に空隙３３が存在することになるので、各配線３２からの印加電流が、隣接する導通領域２９における放電電極２６に流れ込むのを防ぐことができる。
【００２８】
図４は、本発明の帯電装置１２の原理を説明するための等価回路を示す。図４において、導通領域２９ａは、図３の導通領域２９に相当する。抵抗領域３１ａは、図３の抵抗領域３１に相当する。導通領域２９ａと抵抗領域３１ａは、電極保持部材２８の長手方向においてそれぞれ交互に設けられる。抵抗領域３１ａは、各導通領域２９ａの間にそれぞれ設けられ、抵抗値Ｒを有する抵抗５２で各導通領域２９ａをそれぞれ電気的に接続する。電源４６から供給される帯電バイアスを各導通領域２９ａに供給する配線３２は、各導通領域２９ａの接続点３２ａにそれぞれ接続されている。導通領域２９ａは、抵抗値ｒを有する。抵抗領域３１ａは、抵抗値Ｒを有する。抵抗値Ｒと抵抗値ｒとは、Ｒ＞ｒの関係を有するため、各配線３２から供給される印加電流が、隣接する導通領域２９ａにおける放電電極２６に流れ込むのを防ぐことができる。更に、抵抗値Ｒと抵抗値ｒとをＲ＞ｒの関係にすることにより、各放電電極２６と像担持体１０との間の空間抵抗Ｒｇが各放電電極２６で異なることによって発生する放電ムラを低減することができる。
【００２９】
図５は、本発明の帯電装置１２の他の実施形態を示す。電源４６から供給される帯電バイアスを各導通領域２９に供給する配線３２は、各導通領域２９の接続点３２ａにそれぞれ接続されている。電極保持部材２８は、導通領域２９が導電性部材５２Ａで形成され、抵抗領域３１が導通領域２９を形成する導電性部材５２Ａよりも抵抗の大きい高抵抗部材５２Ｂで形成される。電極保持部材２８は、導電性部材５２Ａと高抵抗部材５２Ｂとが交互に配置されている。導電性部材５２Ａと高抵抗部材５２Ｂとを２色成形で一体に成形することにより、単一の電極保持部材２８を形成することができる。導電性部材５２Ａの材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）等からなる基材に、ステンレスやカーボンなどのマイクロファイバ（フィラー）を添加して用いることができる。高抵抗部材５２Ｂの材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）等からなる基材をそのままを用いることができる。導電性部材５２Ａと高抵抗部材５２Ｂとを絶縁性接着剤で固着してもよい。このように本実施形態の電極保持部材２８は、導通領域２９を形成する部材と抵抗領域３１を形成する部材とを単一の電極保持部材２８として形成することができるので、各配線３２からの印加電流が、隣接する導通領域２９における放電電極２６に流れ込むのを防ぐことができる。
【００３０】
図６（Ａ）から図６（Ｃ）は、本発明の帯電装置１２のさらに他の実施形態を示す。電極保持部材２８は、放電電極２６を支持し、放電電極２６よりも高い抵抗を有する絶縁性支持体３９と、絶縁性支持体３９の表面に形成され、複数の配線３２の接続点３２ａと複数の配線３２の接続点３２ａに各々対応する放電電極２６とをそれぞれ電気的に接続する導電性膜４１とを備え、導電性膜４１は、抵抗領域３１における面積が、導通領域２９における面積よりも小さくなるように形成される。
【００３１】
図６（Ｂ）及び（Ｃ）は、導電性膜４１を絶縁性支持体３９に設けた状態における電極保持部材２８の長手方向と直交する方向の断面を示す。図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、導電性膜４１は、絶縁性支持体３９の周面に設けることができる。導電性膜４１と放電電極２６とを接触させるために、絶縁性支持体３９の底面に差込み孔６６を設け、差込み孔６６の内部に導電性膜４１を放電電極２６とともに挿入して接触させることができる。導電性膜４１と絶縁性支持体３９とは、絶縁性接着剤で固着するとよい。絶縁性支持体３９の材料としては、樹脂を用いることができる。導電性膜４１の材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）等からなる基材に、ステンレスやカーボンなどのマイクロファイバ（フィラー）を添加して用いることができる。図６（Ａ）〜（Ｃ）の構成により、各配線３２からの印加電流が、隣接する導通領域２９における放電電極２６に流れ込むのを防ぐことができる。さらに、電極保持部材２８周囲のスペースを考慮して配線３２の接続箇所を設定することができるので、画像形成装置１０又はプロセスカートリッジ内における帯電装置１２の設置箇所の自由度を増すことができる。例えば、図６（Ｂ）に示すように導電性膜４１を放電電極２６が設けられた絶縁性支持体３９の底面から絶縁性支持体３９の側面まで設け、配線３２を絶縁性支持体３９の側面に設けられた導電性膜４１に接続してもよい。また、図６（Ｃ）に示すように導電性膜４１を放電電極２６が設けられた絶縁性支持体３９の底面から絶縁性支持体３９の側面を経由して絶縁性支持体３９の頂面まで設け、配線３２を絶縁性支持体３９の頂面に設けられた導電性膜４１に接続してもよい。
【００３２】
図７及び図８は、本発明の帯電装置１２のさらに他の実施形態を示す。図７（Ａ）に示す帯電装置１２における電極保持部材２８は、絶縁性基板４９と導電性基板５１とを有する。導電性基板５１上に所定の間隔をおいて突出部５９が複数設けられ、この突出部５９が前述の導通領域２９に相当する。導電性基板５１の下端における各導通領域２９に対応する位置に放電電極２６がそれぞれ設けられる。導電性基板５１の上部には絶縁性基板４９が配置され、絶縁性基板４９は、各突出部５９に対応した位置に設けられ、各突出部５９と係合する孔部５５が複数設けられる。導電性基板５１の各突出部５９と各突出部５９に対応する絶縁性基板４９の孔部５５とを嵌め合わせることによって絶縁性基板４９と導電性基板５１とを一体にすることができる。複数の突出部５９の抵抗特性を同一にするために、複数の突出部５９の形状は、同一であることが好ましい。
【００３３】
電源４６から供給される帯電バイアスを各導通領域２９に供給する接続部材として、電極保持部材２８の長手方向に沿って設けられる単一の板状配線５３を用いることができる。板状配線５３は、各突出部５９に対応して接触する配線接触部３２ｂを複数有する。導電性基板５１の各突出部５９の高さは、絶縁性基板４９の孔部５５の高さよりも高く形成される。そのため、導電性基板５１の各突出部５９と各突出部５９に対応する絶縁性基板４９の孔部５５とを嵌め合わせると、導電性基板５１の各突出部５９は、絶縁性基板４９の孔部５５から突出し、板状配線５３の配線接触部３２ｂと接触することができる。板状配線５３の材料としてはＳＵＳ（ステンレススチール）などの板金を用いることができる。板状配線５３は、絶縁性基板４９の上部に配置される。この場合、単一の板状配線５３を各突出部５９に同時に接触させようとすると、各突出部５９の高さに違いがある場合、板状配線５３に接触する突出部５９と接触しない突出部５９とが生じ、接触不良を起こすことがある。しかし、本願の板状配線５３の配線接触部３２ｂは、ばねの役割を果たすので、板状配線５３の配線接触部３２ｂは、各突出部５９の高さの違いを吸収しつつ、各突出部５９の上面に圧接して全ての突出部５９に確実に接触することができる。
【００３４】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示した板状配線５３の断面を示す。突出部５９の上面にはさらに凸部６０を板状配線５３の配線接触部３２ｂと接触可能に設けることができる。凸部６０を設けることで、突出部５９を、板状配線５３の配線接触部３２ｂに対して、より確実に圧接して接触することができる。また、凸部６０と配線接触部３２ｂとが点接触するように凸部６０を形成すればより安定した接触を得ることができる。突出部５９の上面に凸部６０を設ける場合は、突出部５９自体を孔部５５から突出させなくても、少なくとも凸部６０が孔部５５から突出するように設ければよい。なお、図８（Ａ）のように、突出部５９の上面に凸部６０を設けずに、突出部５９自体を孔部５５から突出させて板状配線５３の配線接触部３２ｂと接触させることもできる。その際、板状配線５３と突出部５９とは、はんだや導電性接着剤６１で固定するとよい。また、導電性基板５１の突出部５９と板状配線５３との接触点以外の周面に絶縁処理を施す等により、接触点以外の導電性基板５１と板状配線５３との絶縁性を保つことができれば絶縁性基板４９を設けなくてもよい。
【００３５】
図８（Ｂ）は、導電性基板５１の突出部５９の上面にばね部６２を設けた電極保持部材２８の断面を示す。各突出部５９に空洞部６４を設けることで、突出部５９の上面に設けられた凸部６０の周囲にばね部６２を形成することができる。板状配線５３を突出部５９の接触点である凸部６０の先端に接触させたときに、各突出部５９上の凸部６０の高さにばらつきがあると、板状配線５３に接触する凸部６０と接触しない凸部６０とが生じ、接触不良を起こすことがある。そのため、図８（Ｂ）の実施形態では、凸部６０の周囲にばね部６２を設けることによって、他の凸部６０に対して相対的に高い凸部６０が板状配線５３に接触してばねの働きにより下方に沈み、他の凸部６０を板状配線５３に確実に接触させることができる。なお、板状配線５３は、図７（Ａ）のような配線接触部３２ｂを設けたものでもよいが、配線接触部３２ｂを設けていないフラットな板状の配線も用いることができる。
【００３６】
図９は、帯電装置１２に用いられる放電電極２６の様々な実施形態を示す。放電電極２６の形状として、例えば図９（Ａ）に示すピン状の電極、図９（Ｂ）に示す鋸歯状の電極、図９（Ｃ）に示すブラシ状の電極、図９（Ｄ）に示す円柱状の電極を用いることができる。図９（Ａ）に示すピン状電極は先端が円錐状に形成され、材料としてはタングステンやＳＵＳ（ステンレススチール）等を用いることができる。図９（Ｂ）に示す鋸歯状電極は板状の材料を三角形や台形の形状に形成したものが用いられ、材料としてはＳＵＳ（ステンレススチール）を用いることができる。図９（Ｃ）に示すブラシ状電極は複数の導電性繊維を束ねることにより形成され、材料としては炭素繊維（カーボン）、導電性アクリル繊維（ＳＡ−７）、または硫化銅混合繊維（サンダーロン）等を用いることができる。ブラシ状電極は、導電性繊維の先端側の直径φが０．１〜１００［μｍ］であるものを用いることが望ましい。より望ましくは、０．１〜１０［μｍ］が好適である。このような導電性繊維を複数本束ねてブラシ状電極を形成することができる。円柱状電極としては直径５〜６０μｍ程度のワイヤ等からなる導電性材料を用いることができる。特に、ピン状電極や鋸歯状電極の場合は、放電側先端部２６ａが他端側に比べて細くなっていることが好ましい。ピン状電極や鋸歯状電極の放電側先端部２６ａと反対側の後端部２６ｂの形状については特に限定されるものではなく、電極保持部材２８によって保持できる形状に形成され、かつ導通領域２９に接触可能な形状に形成されていればよい。
【００３７】
図１０及び図１１は、放電電極２６として図９（Ｂ）に示す鋸歯状電極を用いた場合における放電電極２６及び電極保持部材２８の構成を示す。電極保持部材２８の導通領域２９における像担持体１０側の端部には、放電電極２６を保持する電極保持部４８が設けられている。
【００３８】
電極保持部４８には、放電電極２６を保持するための把持部５４が放電電極２６の両側に対応する位置に設けられる。把持部５４には、放電電極２６を嵌める際に誘導可能な傾斜面５７が形成される。この傾斜面５７によって、放電電極２６を電極保持部４８の把持部５４内に導くことができる。さらに、放電電極２６を把持部５４の傾斜面５７へ押し込むことによって把持部５４内に放電電極２６を係止することができる。さらに、電極保持部４８上には係合突部５６が設けられる。放電電極２６として用いられる鋸歯状電極には、係合突部５６と係合する係合孔部５８が設けられている。放電電極２６は、把持部５４とともに係合突部５６により位置決めされて電極保持部材２８の電極保持部４８に固定される。
【００３９】
放電電極２６と電極保持部４８との間に隙間が存在するなどにより放電電極２６と電極保持部４８とが接触不良を起こすと、帯電バイアスが放電電極２６に適切に印加されないことがある。そのため、放電電極２６は、電極保持部４８との間に隙間を生じることなく固定する必要がある。そのため、放電電極２６の後端部２６ｂ、すなわち放電側先端部２６ａに対して反対側の端部が、導通領域２９における放電電極２６との接触部である放電電極接触部２９ａに接触していることが好ましい。係合突部５６は、放電電極２６の後端部２６ｂと導通領域２９の放電電極接触部２９ａとの接触の程度を決定する役割を果たす。言い換えれば、係合突部５６は、放電電極２６の後端部２６ｂが導通領域２９の放電電極接触部２９ａに接触または離れる方向についての位置決め機能を有する。したがって、放電電極２６に帯電バイアスを適切に印加させるため、放電電極２６の後端部２６ｂと導通領域２９の放電電極接触部２９ａとが密着するように係合突部５６及び係合孔部５８をそれぞれ配置するとよい。
【００４０】
図９〜１１に示すように、複数の放電電極２６はそれぞれ独立して設けられ、単一の電極保持部材２８に対してそれぞれ独立して着脱可能である。そのため、経時で放電電極２６のいずれかに磨耗や接触不良等が生じ、適切な放電ができなくなった場合であっても、その放電電極２６のみを交換することができるので、帯電装置１２全体を交換する必要がない。なお、鋸歯状電極を用いた場合の放電電極２６を保持する他の実施形態として、電極の両側面を単一の電極保持部材で挟んで固定してもよい。
【００４１】
図１２は放電電極２６として図９（Ｃ）に示すブラシ状電極を用いた場合の帯電装置１２の一実施形態を示す。図１０（ａ）は帯電装置１２の長手方向側面を示す。図１０（ｂ）は、ブラシ状の放電電極２６の放電側先端部２６ａ側から帯電装置１２を見た帯電装置１２の平面を示す。ブラシ状の放電電極２６を用いる場合、電極保持部材２８の導通領域２９における像担持体１０側の端部に、ブラシ状の放電電極２６の径の大きさを考慮した差込み孔６６を複数設け、ブラシ状の放電電極２６の後端部２６ｂを差込み孔６６に挿入して配設する。このとき、差込み孔６６に導電性接着剤を塗布してブラシ状の放電電極２６の後端部２６ｂと差込み孔６６とを固定するとよい。また、放電電極２６として図９（Ａ）、図９（Ｂ）、又は図９（Ｄ）に示す電極を用いる場合も同様の方法で放電電極２６を電極保持部材２８に取り付けることができる。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の帯電装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図２】画像形成装置のうち、感光体まわりの帯電装置を含む構成を取り出して示した図である。
【図３】本発明の帯電装置１２の長手方向における断面の一例を示す図である。
【図４】本発明の帯電装置１２の原理を説明するための等価回路を示す図である。
【図５】本発明の帯電装置１２の他の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の帯電装置１２のさらに他の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の帯電装置１２のさらに他の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の帯電装置１２のさらに他の実施形態を示す図である。
【図９】帯電装置１２の放電電極２６の様々な実施形態を示す図である。
【図１０】鋸歯状電極を用いた場合の放電電極２６を電極保持部材２８に取り付ける方法を示す図である。
【図１１】鋸歯状電極を用いた場合の放電電極２６を電極保持部材２８に取り付けた状態を示す図である。
【図１２】放電電極２６としてブラシ状電極を用いた帯電装置１２の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    像担持体
１２    帯電装置
１４    露光装置
１６    現像装置
１８    転写装置
２０    定着装置
２２    除電装置
２４    クリーニング装置
２６    放電電極
２８    電極保持部材
３２    配線
３４    グリッド電極
３５    スリット
４０    ケース
４２    固定部材
４４及び４６    電源
４８    電極保持部
５０    抵抗素子
５２    抵抗
５３    板状配線
５４    把持部
５６    係合突部
５７    傾斜面
５８    係合孔部
【図１】
2010002624.tif 000003
【図２】
2010002624.tif 000004
【図３】
2010002624.tif 000005
【図４】
2010002624.tif 000006
【図５】
2010002624.tif 000007
【図６】
2010002624.tif 000008
【図７】
2010002624.tif 000009
【図８】
2010002624.tif 000010
【図９】
2010002624.tif 000011
【図１０】
2010002624.tif 000012
【図１１】
2010002624.tif 000013
【図１２】
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