(57)【要約】【課題】  被帯電体（感光体ドラム）と、この被帯電体の被帯電面に対向する帯電部材（帯電ローラ）と、被帯電体と帯電部材の間に設けられた別部品による空間保持部材を有することによって、帯電部材（帯電ローラ）と被帯電体（感光体ドラム）のギャップを容易に得ることができる帯電装置、これを備えた電子写真感光体ユニット及びこの電子写真感光体ユニットを備えた電子写真作像装置を提供する。【解決手段】  移動可能な被帯電体４の被帯電面４ａに非接触に近接してこれを帯電する帯電装置において、前記被帯電体４と、この被帯電体４の前記被帯電面４ａに対向する帯電部材２と、前記被帯電体４と前記帯電部材２の間に設けられた別部品による空間保持部材９を有する。【選択図】  図３
2006091593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な被帯電体の被帯電面に非接触に近接してこれを帯電する帯電装置において、前記被帯電体の被帯電面に対向する帯電部材と、前記被帯電体と前記帯電部材の間に設けられた別部品による空間保持部材を有することを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記空間保持部材が前記被帯電体もしくは前記帯電部材を保持している筐体部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
前記空間保持部材がリング形状部材であることを特徴とする請求項２記載の帯電装置。
【請求項４】
前記被帯電体と請求項１ないし３のいずれか１項記載の帯電装置とを有することを特徴とする電子写真感光体ユニット。
【請求項５】
前記被帯電体と、現像ユニットと請求項１ないし３のいずれか１項記載の帯電装置とを有することを特徴とする電子写真作像ユニット。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の帯電装置を有することを特徴とする電子写真作像装置。
【請求項７】
請求項４記載の電子写真感光体ユニットを有することを特徴とする電子写真作像装置。
【請求項８】
請求項５記載の電子写真作像ユニットを有することを特徴とする電子写真作像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の作像装置において、感光体ドラムに対して帯電処理を行う帯電ローラ等の帯電部材を有する帯電装置、これを備えた電子写真感光体ユニット、電子写真作像ユニット及びこの電子写真感光体ユニットを備えた電子写真作像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、帯電部材として、電子写真方式の画像形成装置における帯電ローラ等が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
図５は従来の画像形成装置の画像形成部を説明する概略図である。図６は図１の画像形成装置に使用している帯電ローラ近傍を示す概略斜視図である。図５及び図６において、この画像形成装置１は、帯電ローラ２と、パワーパック３と、感光体ドラム４と、表面電位計５と、現像ローラ６と、転写ローラ７と、クリーニング装置８とを備える。
帯電ローラ２はパワーパック３より電源供給を受け、感光体ドラム４を帯電させる。この感光体ドラム４は図示してない駆動機構により矢印Ａ方向に回転する。表面電位計５はその回転方向に沿って帯電ローラ２の直後に設けられ、感光体ドラム４の表面４ａの電位を測定する。
現像ローラ６は帯電した感光体ドラム４にトナーを付着させ、転写ローラ７は感光体ドラム４に付着したトナーを記録紙Ｓに転写する。クリーニング装置８は感光体ドラム４に残留したトナーを除去し、感光体ドラム４をクリーニングする。
この画像形成装置１による画像形成過程では、まず、帯電ローラ２により感光体ドラム４の表面４ａが負の高電位に帯電させられる。続いて、その帯電した表面４ａに原稿からの反射光やレーザ光からなる露光Ｌが照射される。
この露光Ｌは形成しようとする画像の黒／白に応じた光量分布を有し、表面４ａの各部の電位（負の電位）が受光量に合わせて低下することによって表面４ａに光量分布に対応する電位分布、すなわち、静電潜像が形成される。
感光体ドラム４が回転してその表面４ａの静電潜像が形成された部分が現像ローラ６を通過すると、表面４ａには電位分布に応じたトナーが付着して静電潜像がトナー像として可視化される。
このトナー像は所定のタイミングで給送される記録紙Ｓに転写ローラ７によって転写され、記録紙Ｓは図示してない定着ユニットに向かって矢印Ｂ方向に搬送される。
一方、その転写後の感光体ドラム４はこの表面４ａに残留するトナーがクリーニング装置８により除去されてクリーニングされるとともに、図示してないクエンチングランプにより残留電荷が除去されて次回の作像処理に移行する。
【０００３】
図６において、帯電ローラ２は面板１０間に軸受１１、スペーサ９を介して配置され、帯電ローラ２には感光体ドラム４が同様に面板１０間に配置されている。符号１２は軸受１１に設けられたスプリングである。
ところで、上記の画像形成装置１における一般的な帯電方式として帯電ローラ２を感光体ドラム４に接触させる接触帯電方式があるが、この接触帯電方式には以下に掲げるような問題がある。
帯電ローラ２の構成物質がこの帯電ローラ２から染み出して感光体ドラム４の表面に付着し、この付着が進行すると感光体ドラム４表面に帯電ローラ２の跡が残る。帯電ローラ２に交流電圧を印加したさいに、感光体ドラム４に接触している帯電ローラ２が振動して帯電音が起こる。
また、感光体ドラム４表面のトナーが帯電ローラ２に付着して帯電性能が低下する。とくに帯電ローラ２においての染み出しが生じると、トナーが一層付着し易くなる。感光体ドラム４を長期間駆動しないと帯電ローラ２に永久変形が生じる。
【０００４】
このような問題に対処するために、帯電ローラ２を感光体ドラム４に接触ではなく近接させる近接帯電方式が考案されている（例えば、特許文献２）。この近接帯電方式は、帯電ローラ２と感光体ドラム４との最近接距離が０．００５〜０．３ｍｍとなるように両者を対向させ、帯電ローラ２に電圧を印加して感光体ドラム４の帯電を行うものである。
近接帯電方式では帯電ローラ２と感光体ドラム４とが接触していないので、接触帯電方式で問題となる「帯電ローラの構成物質の感光体ドラムへの付着」及び「長期間の不使用により生じる帯電ローラの永久変形」は問題とならない。また、「トナーの付着による帯電ローラの帯電性能の低下」に関しても、帯電ローラ２に付着するトナーが少なくなるため近接帯電方式の方が優れている。
このような画像形成装置においては、帯電ローラ２と感光体ドラム４との最近接距離を一定に保つことが課題の１つとして挙げられる。そのため、従来は帯電ローラ２の軸方向両端部の非画像領域（画像形成に関与しない領域）にスペーサ９等を設けている。
ところが、帯電ローラ２をゴムやエラストマ等の弾性を有した物質により構成すると、スペーサ９等が（感光体ドラム４から）外力を受けたさいに帯電ローラ２が変形し、この変形により上記空隙が一定に保たれなくなると帯電電位の不安定化やそれに起因する画像ムラが引き起こされるという不具合がある。
また、帯電ローラ２がこのようにゴムやエラストマにより構成されていると、帯電ローラ２が自重により変形して上記空隙が変化することがあり、さらに、ゴムやエラストマは経時によるへたりや変形を生じ易いので、上記空隙が経時的に変化することも懸念される。
そこで、そのような不具合に対処するために、及び、環境保護の観点から、ゴムやエラストマの代わりに非弾性体でかつリサイクル性を有する熱可塑性樹脂を用いることが考えられる。
【特許文献１】特開２００２−３１８４８３公報
【特許文献２】特開平０５−１０７８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような熱可塑性樹脂からなる帯電ローラにスペーサを設けた構成（図６参照）による近接帯電方式には次のような課題がある。すなわち、スペーサの管理が非常に厳しく、例えば、粘着テープを用いて、非画像部であるローラ端部に巻き付けることによりスペーサとする構成は比較的容易に作ることができる。
しかしながら、この構成ではテープの終端部にテープ厚み分の段差が形成される問題がある。つまり段差部と非段差部で感光体ドラムと帯電ローラのギャップが異なるために感光体ドラム上の帯電特性が異なり、帯電ローラピッチでの横オビ異常画像が発生する。
また、熱収縮性材料からなるリングを帯電ローラ両端に設ける方法では、熱収縮後のスペーサの寸法が安定しないという問題があり、これによっても感光体ドラム上の帯電特性が不均一になり濃度ムラなどの異常画像が発生する。
さらに、帯電ローラと感光体ドラムを保持する部品の穴位置によりギャップを維持する方法では、帯電ローラと感光体ドラムを保持する部品の形状に高い精度が要求されるため、部品の加工が困難になるという課題がある。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、被帯電体（感光体ドラム）と、この被帯電体の被帯電面に対向する帯電部材（帯電ローラ）と、被帯電体と帯電部材の間に設けられた別部品による空間保持部材を有することによって、帯電部材（帯電ローラ）と被帯電体（感光体ドラム）のギャップを容易に得ることができる帯電装置、これを備えた電子写真感光体ユニット及びこの電子写真感光体ユニットを備えた電子写真作像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、移動可能な被帯電体の被帯電面に非接触に近接してこれを帯電する帯電装置において、前記被帯電体と、この被帯電体の前記被帯電面に対向する帯電部材と、前記被帯電体と前記帯電部材の間に設けられた別部品による空間保持部材を有する帯電装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記空間保持部材が前記被帯電体もしくは前記帯電部材を保持している筐体部に配置されている請求項１記載の帯電装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記空間保持部材がリング形状部材である請求項２記載の帯電装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記被帯電体と請求項１ないし３のいずれか１項記載の帯電装置とを有する電子写真感光体ユニットを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記被帯電体と、現像ユニットと請求項１ないし３のいずれか１項記載の帯電装置とを有する電子写真作像ユニットを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項記載の帯電装置を有する電子写真作像装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項４記載の電子写真感光体ユニットを有する電子写真作像装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項５記載の電子写真作像ユニットを有する電子写真作像装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被帯電体（感光体ドラム）とこの被帯電体の被帯電面に対向する帯電部材（帯電ローラ）と、被帯電体と帯電部材の間に設けられた別部品による空間保持部材を有することによって、帯電部材と被帯電体のギャップを容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明を画像形成装置に適用する帯電装置の実施の形態を示す概略図である。図２は本実施の形態に係る画像形成装置（電子写真作像装置）の帯電装置の空間保持部材であるスペーサを示す斜視図である。
図１において、回転自在な帯電ローラ２は２つの面板１０間に軸受１１を介して配置され、帯電ローラ２の軸部は軸受によって回転自在に支持されている。また、帯電ローラ２に近接して感光体ドラム４が面板１０間に配置され回転自在に支持されている。符号１２は軸受１１に設けられたスプリングである。
スペーサ９は図２に示すような所定幅を有したシート状の部材をリング形状とした構成を有しており、面板１０に設けられた保持部に配置される。感光体ドラム４と帯電ローラ２はスペーサ９の一部を間に挟んだ状態で配置されており、軸受１１によって軸支された帯電ローラ２は軸受１１を介してスプリング１２によって感光体ドラム４側に押し付けられている。スペーサ９は、帯電ローラ２の両端部外周を包囲するように配置されることにより、感光体ドラム４との間にその一部を配置している。
このような構成においては帯電ローラ（帯電部材）２と感光体ドラム（被帯電体）４間のギャップはスペーサ９の厚さのみに依存するため、所望のギャップを容易に得ることができる。
シート状部材を帯電ローラ２に巻き付け、スペーサ９とした場合に課題となるシート状部材端部での段差に関しても、上述の構成においては段差部を帯電ローラ２と感光体ドラムの間以外の場所に配置することができる。
【０００９】
図３は本発明の帯電装置を用いたモノクロレーザプリンタの感光体ドラム周辺を示す概略図である。次にモノクロレーザプリンタに本発明の帯電装置を用いた実施の形態を示すことにより、本発明の効果を説明する。
このモノクロレーザプリンタでは本発明の帯電装置を有した感光体ユニットが用いられている。図２に示すスペーサ９は、感光体ユニット面板１０に設けられた複数の棒状のスペーサ保持部１３の外周にスペーサ内周が接するように配置されており、帯電ローラ２はスペーサ９の肉厚を介して感光体ドラム４に対向するように配置されている。
スペーサ９はフッ素樹脂からなる厚さ：６０μｍの無端状リングを用いた。また、帯電ローラ２はφ９ｍｍのＳＵＭ―Ｎｉ芯金の外周にＡＢＳ樹脂にイオン導電性高分子化合物が配合された肉厚：４ｍｍの胴部を有し、さらにその外周にポリアミド樹脂とカーボンブラックの混合物による表面を有している。
帯電ローラ２と感光体ドラム４は図示されていないギヤを介して図３の矢印の方向に回転する。帯電ローラ２に図示されていない電源部から電圧が印加されると感光体ドラム４上は均一に帯電される。
コンピュータ等からの信号を基に図示されていない光書き込み機構によって感光体ドラム４上には静電潜像が描かれる。このような静電潜像は現像ユニット１４内に設けられた現像機構（現像ローラ１５、トナー搬送スクリュ１６）によって供給されるトナーによってトナー画像となることで可視化される。
感光体ドラム４上のトナー画像は転写部に移動し、紙などの転写材Ｓ上に転写ローラ１７によって転写され、転写材Ｓが定着ユニット１８を通過するさいにトナー画像は定着ローラ１９内部に設けられたヒータによる熱と定着ローラ１９と加圧ローラ２０間で発生する圧力によって転写材Ｓ上に固定される。
【００１０】
図４は本発明による帯電装置を用いた電子写真作像ユニットを示す概略図である。図４において、図２に示したスペーサ９が電子写真作像ユニット面板１０に突設された複数のスペーサ保持部１３間に内周面を接した状態で配置されており、帯電ローラ２はスペーサ９を介して感光体ドラム４に対向するように配置されている。
スペーサ９及び、帯電ローラ２は図３の実施の形態と同様の部品を用いている。帯電ローラ２と感光体ドラム４は図示されていないギヤを介して図４の矢印の方向に回転する。
帯電ローラ２に図示されていない電源部から電圧が印加されると、感光体ドラム４上は均一に帯電される。コンピュータ等からの信号を基に図示されていない光書き込み機構によって感光体ドラム４上には静電潜像が描かれる。
このような静電潜像は現像ユニット１４内に設けられた現像機構（現像ローラ１５、トナー搬送スクリュ１６）によって、トナー画像となることで可視化される。
感光体ドラム４上のトナー画像は転写部に移動し、紙などの転写材Ｓ上に転写ローラ１７によって転写され、転写材Ｓが定着ユニット１８を通過するさいにトナー画像は定着ローラ１９内部に設けられたヒータによる熱と定着ローラ１９と加圧ローラ２０間で発生する圧力によって転写材Ｓ上に固定される。
上述した構成を有するモノクロレーザプリンタを用いて、コンピュータからの信号により、グレーのベタ画像を出力した。この画像を観察したところ、帯電ローラ２に粘着テープを巻き付けてスペーサとした場合に課題となる、帯電ローラピッチでの横オビ画像の発生もなく、良好な画像を得ることができた。
空間保持部材が被帯電体もしくは帯電部材を保持している筐体部に配置されていることによって帯電ローラ２と感光体ドラム４のギャップを容易かつ安定的に得ることができる。
【００１１】
本発明によれば、感光体ドラム４上を均一に帯電することが可能な電子写真感光体ユニットを得ることができる。また、感光体ドラム４上に良好なトナー画像を形成することが可能な電子写真作像ユニットを得ることができる。
感光体上を均一に帯電する事が可能な帯電装置を有し、これを備えた電子写真作像ユニットを有しているため、良好な出力画像を得ることができる電子写真作像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を画像形成装置（電子写真作像装置）に適用する帯電装置の実施の形態を示す概略図である。
【図２】本実施の形態に係る画像形成装置の帯電装置の空間保持部材であるスペーサを示す斜視図である。
【図３】本発明の帯電装置を用いたモノクロレーザプリンタの感光体ドラム周辺を示す概略図である。
【図４】本発明による帯電装置を用いた電子写真作像ユニットを示す概略図である。
【図５】従来の画像形成装置を説明する概略図である。
【図６】図１の画像形成装置に使用している帯電ローラ近傍を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００１３】
２    帯電部材（帯電ローラ）
４    被帯電体（感光体ドラム）
４ａ  被帯電面（感光体ドラムの表面）
９    空間保持部材（スペーサ）
１０    筐体部（面板）
１４    現像ユニット
【図１】
2006091593.tif 000003
【図２】
2006091593.tif 000004
【図３】
2006091593.tif 000005
【図４】
2006091593.tif 000006
【図５】
2006091593.tif 000007
【図６】
2006091593.tif 000008