(57)【要約】【課題】  感光体ドラム表面の主走査方向における帯電量のばらつきを招来することなく、さらなる帯電ローラの小型化が図れる帯電装置を提供すること。【解決手段】  帯電装置１４は、帯電ローラ４４と、帯電ローラ４４の外周面を感光体ドラムに向けて押圧し、前記外周面の一部を感光体ドラム表面に圧接する導電性ブロック４８とを有する。  帯電ローラ４４は導電性弾性材料で形成されていて、圧接部分が感光体ドラム表面に沿って弾性変形する。帯電ローラ４４は、前記圧接部分の摩擦力によって、回転する感光体ドラムに従動して回転しながら、感光体ドラム表面を帯電させる。【選択図】          図２
2006163197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面において被帯電体の表面に接触し、回転しながら前記被帯電体表面を帯電させる、円形断面を有する帯電ローラを少なくとも一つ備えた帯電手段と、
前記帯電ローラの径方向、前記外周面の外方から作用し、当該外周面の一部を前記被帯電体表面に圧接する圧接手段と、
を備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記圧接手段は、前記帯電ローラを前記被帯電体表面に向けて押圧する押圧部材を含むことを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
前記帯電ローラは、磁性体を含み、
前記圧接手段は、前記磁性体に作用する磁力によって前記圧接をなすことを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項４】
前記圧接手段は、前記被帯電体の前記帯電ローラとの接触表面を挟んで当該帯電ローラと対向する位置に配された磁石からなり、
当該磁石で前記磁性体を引き付けることによって前記圧接をなすことを特徴とする請求項３記載の帯電装置。
【請求項５】
前記磁性体は、第１の磁石からなり、
前記圧接手段は、前記帯電ローラを挟んで前記被帯電体の前記帯電ローラとの接触表面と対向する位置に配された第２の磁石からなり、
第２の磁石の、第１の磁石に対する反発力によって前記圧接をなすことを特徴とする請求項３記載の帯電装置。
【請求項６】
前記帯電手段は、さらに、
前記帯電ローラのその軸心方向の移動を規制する規制部材を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項７】
前記帯電手段は、前記帯電ローラを複数個有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項８】
前記複数個の帯電ローラは、
第１の軸上に各帯電ローラの軸心をほぼ一致させて配列された第１の帯電ローラ列と、
前記第１の軸と平行な第２の軸上に各帯電ローラの軸心をほぼ一致させて配列された第２の帯電ローラ列と、
を含む少なくとも２列の帯電ローラ列に分かれており、
第１の帯電ローラにおける隣接する帯電ローラの間隙を通り第１の軸と直交する方向に、第２の帯電ローラ列の帯電ローラが存在するように、両帯電ローラ列間における帯電ローラがその軸心方向にずらして配列されていることを特徴とする請求項７記載の帯電装置。
【請求項９】
前記帯電手段は、第１の帯電ローラと、これに平行に配された第２の帯電ローラとを有することを特徴とする請求項７記載の帯電装置。
【請求項１０】
被帯電体である感光体ドラムを有し、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であって、
前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置として、請求項１〜９のいずれか１項に記載の帯電装置を備え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、感光体ドラム等の被帯電体表面を帯電させる帯電装置および画像形成装置に関し、特に、ローラ帯電方式の帯電装置、および当該帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置における画像形成の第１のステップは、被帯電体である感光体ドラム表面を帯電する工程である。この工程において、感光体表面を一定電位にいかに均一に帯電するかが重要となる。
従来、感光体ドラム表面を帯電させる装置としては、構成の簡易さ等の理由から、コロトロン帯電装置やスコロトロン帯電装置などの、コロナ帯電を利用した非接触方式の帯電装置が多く用いられている。コロナ帯電は、感光体表面と一定の間隔で離間して張架された放電ワイヤーに高電圧を印加して、感光体表面との間でコロナ放電を起こし、空気中に発生した正あるいは負のイオンを感光体ドラムに与える非接触な帯電法である。しかしながら、このような非接触帯電方式では、気中放電に伴って、人体に有害とされるオゾンが僅かながら発生する。
【０００３】
そこで、最近、クリーンなオフィス環境への関心の高まりなどもあり、上記した非接触方式の場合と比較して気中放電の格段に少ない接触方式の帯電装置が見直されている。
この接触方式の帯電装置の一つとして、帯電ローラを備えた帯電装置が知られている。帯電ローラは、金属製の芯金の上に適当な体積抵抗値を有する導電性弾性層が形成されてなる構造のものが一般的である。帯電ローラは、前記芯金の両端部分が回転自在に保持されると共に、当該両端部分を介して感光体ドラム表面に適当な押圧力で押し付けられる。押し付けられることで、導電性弾性層の表層付近は適度に変形してニップを形成する。そして、帯電ローラは、感光体ドラムに従動回転しながら、ニップ近傍の気中放電によって感光体ドラム表面の帯電を行う。
【０００４】
ところで、オフィス等における近年の省スペース化の要請に伴って、プリンタ等に代表される画像形成装置の小型化が進められている。そのためには、画像形成装置を構成する各部材の小型化が必須であり、帯電ローラにおいてもそのための開発が行われている。
特許文献１には、導電性弾性層を薄肉化することにより、帯電ローラの小径化を図る技術が開示されている。そして、導電性弾性層の薄肉化に伴う種々の弊害、例えば、ニップ幅を確保するために導電性弾性層が大きく変形することに起因する弊害を、当該導電性弾性層を、従来よりも硬めの適切な硬度範囲に調整し、必要な復元力を確保することで解決している。
【特許文献１】特開２００３−２９５５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
帯電ローラのさらなる小型化を図るためには、もう一つの構成部材である芯金をより細くすることも考えられる。しかしながら、芯金を細くすると、当然のことながら、その剛性は低下する。帯電ローラは、芯金の両端部分を感光体ドラムに向けて押し付けているので、その剛性が低下すると、長手方向（主走査方向）に撓んでしまう。その結果、導電性弾性層の感光体ドラム表面に対する押圧力がばらつく関係上、ニップ幅が一定しなくなり、感光体ドラムの帯電量が主走査方向で一定しなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記した課題に鑑み、被帯電体表面における帯電量のばらつきを招来することなく、さらなる帯電ローラの小型化が図れる帯電装置、および当該帯電装置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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る帯電装置は、外周面において被帯電体の表面に接触し、回転しながら前記被帯電体表面を帯電させる、円形断面を有する帯電ローラを少なくとも一つ備えた帯電手段と、前記帯電ローラの径方向、前記外周面の外方から作用し、当該外周面の一部を前記被帯電体表面に圧接する圧接手段とを備えたことを特徴とする帯電装置。
【０００８】
前記圧接手段は、前記帯電ローラを前記被帯電体表面に向けて押圧する押圧部材を含むこととしてもよい。
あるいは、前記帯電ローラは、磁性体を含み、前記圧接手段は、前記磁性体に作用する磁力によって前記圧接をなすこととしてもよい。
ここで、前記圧接手段は、前記被帯電体の前記帯電ローラとの接触表面を挟んで当該帯電ローラと対向する位置に配された磁石からなり、当該磁石で前記磁性体を引き付けることによって前記圧接をなすこととすることができる。
【０００９】
または、前記磁性体は、第１の磁石からなり、前記圧接手段は、前記帯電ローラを挟んで前記被帯電体の前記帯電ローラとの接触表面と対向する位置に配された第２の磁石からなり、第２の磁石の、第１の磁石に対する反発力によって前記圧接をなすこととすることもできる。
前記帯電手段は、さらに、前記帯電ローラのその軸心方向の移動を規制する規制部材を有することとしても構わない。
【００１０】
また、前記帯電手段は、前記帯電ローラを複数個有することとしても構わない。
ここで、前記複数個の帯電ローラは、第１の軸上に各帯電ローラの軸心をほぼ一致させて配列された第１の帯電ローラ列と、前記第１の軸と平行な第２の軸上に各帯電ローラの軸心をほぼ一致させて配列された第２の帯電ローラ列と、を含む少なくとも２列の帯電ローラ列に分かれており、第１の帯電ローラにおける隣接する帯電ローラの間隙を通り第１の軸と直交する方向に、第２の帯電ローラ列の帯電ローラが存在するように、両帯電ローラ列間における帯電ローラがその軸心方向にずらして配列されていることとすることができる。
【００１１】
あるいは、前記帯電手段は、第１の帯電ローラと、これに平行に配された第２の帯電ローラとを有することとすることもできる。
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、被帯電体である感光体ドラムを有し、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であって、前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置として、上記した帯電装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る帯電装置によれば、帯電ローラの径方向、被帯電体の表面と接触する外周面の外方から作用して、当該外周面の一部を前記被帯電体表面に圧接する。これにより、帯電ローラの径を小さくしても、帯電ローラがその軸心方向に撓みにくくなるので、ニップ幅が軸心方向に安定し、帯電量のばらつきが生じにくい。換言すると、被帯電体表面における帯電ローラの軸心方向における帯電量のばらつきを招来することなく、当該帯電ローラの小型化（小径化）を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態に係るカラー画像形成装置１０（以下、単に「画像形成装置１０」という。）の概略構成を模式的に表した図である。
画像形成装置１０は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置であって、円筒状をした被帯電体である感光体ドラム１２を中心としてその周囲に、ローラ帯電方式の帯電装置１４、露光装置１６、現像装置１８、中間転写装置２０、およびクリーニングブレード２２を有するクリーニング装置２４がこの順に配されてなる構成を備えている。感光体ドラム１２は、一定の周速（システムスピード）で、矢印Ａの向きに回転される。
【００１４】
現像装置１８は、複数（図示例では４個）の現像ユニット１８Ｃ〜１８Ｋを回転移動させて、各色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の現像をする並置回転現像方式の現像装置である。
中間転写装置２０は、駆動ローラ２６と従動ローラ２８とで水平に張架された無端転写ベルト（以下、単に「転写ベルト」と言う。）３０を有し、転写ベルト３０の内周側には、感光体ドラム１２と対向して１次転写ローラ３２が配されている。
【００１５】
また、前記従動ローラ２８と対向する位置には、転写ベルト３０を介して、２次転写ローラ３４が設けられており、２次転写ローラ３４の上方には、定着ローラ対３６を有する定着装置３８が設けられている。
上記の構成からなる画像形成装置１０において、不図示の駆動手段にてシステム速度で時計回りに（矢印Ａの向きに）回転される感光体ドラム１２の表面が帯電装置１４によって一様に帯電され、その帯電域は、露光装置１６からの光変調されたレーザ光ＬＢによる露光を受ける。露光によって感光体ドラム１２表面には静電潜像が形成される。なお、帯電装置１４には、これに付設された電源装置１５から給電される。
【００１６】
現像装置１８では、現像ユニット１８Ｃ〜１８Ｋが回転移動され、感光体ドラム１２に形成された静電潜像の現像色に対応する現像ユニットが感光体ドラム１２に対向される。対向された現像ユニットで現像されたトナー像は、１次転写ローラ３２にて、矢印Ｂで示す向きに周回走行する１次転写ベルト３０に転写される。
上記帯電、露光、現像、１次転写の工程が各色毎に行われ、各色のトナー像は、周回走行する１次転写ベルト３０上に、一色ずつ重ね合わされる。４色のトナー像の１次転写ベルト３０上への重ね合わせが終了すると、当該４色のトナー像は、そのタイミングに合わせて給紙カセット４０から繰り出されてきた記録シート（不図示）上に、電界付与体である２次転写ローラ３４にて一度に転写される。記録シートへ転写されたトナー像は、定着装置３８の定着ローラ対３６によって加熱されつつ記録シートへ加圧されて、当該記録シートに定着される。トナー像の定着した記録シートは、シートスタック４２へ排出される。
【００１７】
なお、転写ベルト３０に転写されずに感光体ドラム１２表面に残存したトナーは、感光体ドラム１２表面に当接して設けられた前記クリーニングブレード２２によって掻き落とされ当該表面は清浄になる。
上記した電子写真プロセスにおける第１のステップは、上述したように、感光体表面を帯電する工程であり、当該工程において、感光体表面を一定電位にいかに均一に帯電するかが重要となる。
【００１８】
当該工程に用いられる前記帯電装置１４のより詳細な構造を図２に示す。
図２（ａ）は、帯電装置１４の斜視図を、図２（ｂ）は、同平面図を、図２（ｃ）は、図２（ｂ）におけるＥ・Ｅ線に沿って切断した横断面図を、図２（ｄ）は、図２（ｂ）におけるＦ・Ｆ線に沿って切断した縦断面図をそれぞれ示している。
図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、帯電装置１４は、円形断面を有する帯電ローラ４４を有する。帯電ローラ４４は、その軸心が感光体ドラム１２（図１）の回転軸と平行になるように配される。また、帯電ローラ４４は、感光体ドラム１２表面とその外周面で接触し、摩擦力で感光体ドラム１２から駆動力を得て、従動回転する。帯電ローラ４４の両端部の角部は、丸く面取りがされている。これは、両端部が角張っていると、この部分で感光体ドラム表面との間で異常放電が生じて、帯電むらが発生することを防止するためである。
【００１９】
帯電ローラ４４は、当該帯電ローラ４４を囲繞する長方形フレーム４６（以下、単に「フレーム４６」という。）に、その外周の一部がフレーム４６の一方の開口部から突出するようにして収納されている。フレーム４６は、帯電ローラ４４の長手方向（軸心方向）に沿い、対向して配された一対の長尺ブレード４６１、４６２と、帯電ローラ４４の端部に対向して配された一対の短尺ブレード４６３、４６４とから構成される。ここで、長尺ブレード４６１、４６２は、帯電ローラ４４の感光体ドラム１２の周方向への移動を規制する規制部材として機能する。また、短尺ブレード４６３、４６４は、帯電ローラ４４のその軸心方向への移動を規制する規制部材として機能する。
【００２０】
フレーム４６の他方の開口部は、導電性ブロック４８で塞がれている。導電性ブロック４８は、２層の積層構造をしており、帯電ローラ４４に近い方の導電性表層５０と帯電ローラ４４から遠い方の導電性弾性層５２とから構成される。導電性弾性層５２には、前記電源装置１５（図１）から給電を受けるためのリード線５４が接続されている。導電性ブロック４８は、帯電ローラ４４を感光体ドラム１２（図１）表面に向けて押し付ける（押圧する）押圧部材して機能する。
【００２１】
帯電装置１４を構成する上記各部材は、以下の材料で形成されている。
帯電ローラ４４は、樹脂バインダまたはゴムに導電性材料および／またはイオン導電材料を分散させてなるもので形成されている。また、帯電ローラ４４の体積抵抗値は、１０1〜１０10Ω・ｃｍの範囲が好ましい。体積抵抗値は、上記樹脂バインダまたはゴムと導電性材料および／またはイオン導電材料の混合割合で調整可能である。
【００２２】
樹脂バインダの材質としては、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ化樹脂などから選択できる。
ゴムとしては、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン（ＥＰＤＭ）ゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド共重合ゴム（ＣＨＣ）などから選択できる。
【００２３】
導電性材料としては、カーボンブラック、炭素微粒子、カーボンナノチューブ、または、酸化亜鉛・酸化錫などの金属酸化微粒子、あるいは、アルミニウム・銅などの金属微粒子を用いることができる。
イオン導電材料としては、４級アンモニウム塩、過塩化酸塩、アルカリ金属過酸化物から選択できる。
【００２４】
また、上記バインダ樹脂やゴムには、フレーム４６や導電性表層５０との間の摩擦係数を小さくするため、摩擦係数低減剤としてフッ素微粒子を混入させることが好ましい。
以上、帯電ローラ４４は、種々の材料を選択して構成することができるのであるが、ここでは、ナイロン樹脂にカーボンブラックを分散させ、体積抵抗値を１×１０4Ω・ｃｍに調整したもので構成した。
【００２５】
フレーム４６は、ステンレススチール（ＳＵＳ）からなる。他に、フレーム４６に用いることのできる材料としては、アルミニウム、銅その他の金属材料や、樹脂に導電性材料を分散させてなるものが挙げられる。
導電性表層５０は、ウレタンゴムにカーボンブラックとフッ素微粒子を分散させたものであり、体積抵抗値が１×１０4Ω・ｃｍに調整されている。カーボンブラックは、導電性を確保するためであり、フッ素微粒子は、帯電ローラ４４との間の摩擦係数を低減させるためである。
【００２６】
導電性弾性層５２は、ポリウレタン発泡体にカーボンブラックを分散させたものである。
上記構成からなる帯電装置１４は、感光体ドラム１２に対し適切な間隔をもって、画像形成装置１０の筐体内に設置される。適切な間隔とは、導電性ブロック４８（導電性表層５０）が、帯電ローラ４４を感光体ドラム１２に押圧し、導電性ブロック４８と反対側の帯電ローラ４４表面（帯電ローラ４４の外周面の一部）が感光体ドラム１２に適切に圧接されるような間隔である。適切に圧接されると、感光体ドラム１２に当接する帯電ローラ４４表面が当該感光体ドラム１２表面に沿って弾性変形し、ニップが形成される。
【００２７】
このように設置された帯電装置１４において、画像形成の際には、感光体ドラム１４に従動して帯電ローラ４４が回転する。電源装置１５からリード線５４、導電性弾性層５２、導電性表層５０を介して帯電ローラ４４へ所定の電圧が印加され、感光体ドラム１２表面が帯電することとなる。
帯電装置１４では、帯電ローラ４４をその径方向外側から導電性ブロック４８によって押圧し、帯電ローラ４４表面を感光体ドラム１２表面に圧接する構成としている。これにより、従来の帯電ローラが備えている芯金、すなわち、帯電ローラを感光体ドラム１２表面にその軸心方向に渡って一様に押圧できるだけの剛性を備えた太い芯金を無くすことが可能となる。その結果、帯電ローラの小型化（小径化）が図られることとなる。
【００２８】
また、導電性ブロック４８を介して帯電ローラ４４に電圧を印加しているので、導電性弾性層の両端部から突出した芯金から電圧を印加する従来の構成と比較して、長手方向（軸心方向）の小型化も図ることが可能となる。
さらに、帯電ローラ４４の回転に伴ってその表面が、導電性表層５０や長尺ブレード４６１、４６２と擦れ、帯電ローラ４４の表面がクリーニングされるといった効果も奏される。
（実施の形態２）
実施の形態２は、帯電ローラおよび当該帯電ローラを囲繞するフレームの構成が異なる以外は、基本的に実施の形態１と同様である。したがって、実施の形態２では、実施の形態１と共通する構成要素には、同じ符号を付してその説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。
【００２９】
図３（ａ）は、実施の形態２に係る帯電装置６０を下方から見た図である。なお、本図では、導電性ブロック４８を省略している。図３（ｂ）は、図３（ａ）における矢印Ｇの向きに見た図の一部であり、本図では、導電性ブロック４８を含めて示している。なお、図３（ｂ）では、後述する短尺ブレード６４４，６４６を除いた状態を示している。
実施の形態１では、１個の帯電ローラで帯電装置を構成することとした。これに対し、実施の形態２では、複数個の帯電ローラ６２で帯電装置を構成している。
【００３０】
具体的には、図３（ａ）に示すように、複数個（本例では、１１個）の帯電ローラ６２Ａを、その軸心を揃えて一列に並べた第１の帯電ローラ列６２０Ａと、複数個（本例では、１０個）の帯電ローラ６２Ｂを、その軸心を揃えて一列に並べた第２の帯電ローラ列６２０Ｂとで構成した。第１の帯電ローラ列６２０Ａと第２の帯電ローラ列とは、ほぼ平行に配されている。また、各帯電ローラ列を構成する個々の帯電ローラ６２Ａ、Ｂは、同じものである。帯電ローラ６２Ａ、Ｂの外径は６ｍｍで長さは２０ｍｍである。その材質は、実施の形態１の帯電ローラ４４と同様である。なお、帯電ローラ６２Ａ、Ｂの両端部角が丸く面取りされているのも、帯電ローラ４４と同様である。
【００３１】
また、各帯電ローラ列間において、帯電ローラ６２Ａと帯電ローラ６２Ｂとは、感光体ドラム１２の長手方向（感光体ドラム１２の軸心方向）に、帯電ローラ６２の全長の半分だけずらして配置されている。
帯電ローラ６２の上記した配置を可能とするため、実施の形態２のフレーム６４は、３枚の長尺ブレード６４１，６４２，６４３がその主面を対向させて平行に配された構成を有している。そして、長尺ブレード６４１と長尺ブレード６４２の間に第１の帯電ローラ列６２０Ａが収納され、長尺ブレード６４２と長尺ブレード６４３の間に第２の帯電ローラ列６２０Ｂが収納されている。
【００３２】
また、フレーム６４は、第１の帯電ローラ列６２０Ａの両端部に対向して配された一対の短尺ブレード６４４，６４５と、第２の帯電ローラ列６２０Ｂの両端部に対向して配された一対の短尺ブレード６４６，６４７とをその構成として備えている。
なお、言うまでも無く、長尺ブレード６４１と長尺ブレード６４２とは、第１の帯電ローラ列６２０Ａを構成する各帯電ローラ６２Ａの感光体ドラム１２の周方向への移動を規制する規制部材として機能し、長尺ブレード６４２と長尺ブレード６４３とは、第２の帯電ローラ列６２０Ｂを構成する各帯電ローラ６２Ｂの感光体ドラム１２の周方向への移動を規制する規制部材として機能する。また、短尺ブレード６４４，６４５は、第１の帯電ローラ列６２０Ａのその軸心方向への移動を規制する規制部材として機能し、短尺ブレード６４６，６４７は、第２の帯電ローラ列６２０Ｂのその軸心方向への移動を規制する規制部材として機能する。
【００３３】
以上の構成からなる実施の形態２に係る帯電装置６０では、複数個の帯電ローラを一列に並べて帯電装置を構成することとしているので、１本の帯電ローラで構成した場合と比較して、下記の利点がある。すなわち、帯電ローラが長いほど、当該帯電ローラの製作方法によっては、軸方向における外径寸法の製作誤差が累積する可能性がある（例えば、製法上、外形がテーパー状に形成されてしまう場合等）。この場合に、帯電ローラが長いと、感光体表面と平行に配された押圧部材で当該帯電ローラを押圧できたとしても、最小径の部分と最大径の部分とでニップ幅が大きく異なってしまう。この場合に、一本の帯電ローラに相当するものを複数個の帯電ローラで構成し、一の帯電ローラ当たりの長さを縮小することにより、最大ニップ幅と最小ニップ幅の差が低減でき、もって、帯電むらの抑制が図られるのである。
【００３４】
また、帯電ローラ列を２列平行にして配置し、各帯電ローラ列間で帯電ローラを感光体ドラムの軸心方向にずらして配置しているので、前記軸心方向の帯電むらを抑制することができる。すなわち、各帯電ローラ列間で、帯電ローラを前記軸心の方向に揃えて配置してしまうと、当該軸心方向において隣接する帯電ローラの間隙部分では十分な帯電がなされなくなり、その結果、感光体ドラム表面の帯電にむらが生じるのであるが、本実施の形態では、これを抑制することができるのである。
【００３５】
また、感光体ドラムの周方向（副走査方向）に複数個（複数列）設けることによるもう一つの利点は、小径化に伴って一つ当たりの帯電ローラで実現できる帯電領域（放電領域）の前記周方向の長さが減少するが、これを補えることにある。
（実施の形態３）
実施の形態３は、各帯電ローラを感光体ドラム表面に向けて押圧する押圧手段が異なる以外は、基本的に実施の形態２と同様である。したがって、実施の形態３では、実施の形態２と共通する構成要素には、同じ符号を付してその説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。
【００３６】
図４は、感光体ドラム１２の軸心方向から、実施の形態３に係る帯電装置７０を見た図であり、図３（ｂ）に対応するものである。なお、図４は、図３（ｂ）と同様、フレーム６４を構成する短尺ブレード６４４，６４６（図３（ａ）参照）を除いた状態を示している。
実施の形態３では、実施の形態２の導電性ブロック４８（図３（ｂ）参照）に代えて、導電性ベルトユニット７２を備えている。
【００３７】
導電性ベルトユニット７２は、導電性ベルト７４とこれを張架する駆動ローラ７６と従動ローラ７８とを有する。
導電性ベルト７４は、ポリカーボネートにカーボンブラックを分散させたものである。
駆動ローラ７６は絶縁材料からなる。そのシャフト８０には、不図示の歯車が設けられている。図外のモータから不図示の動力伝達機構を介し、前記歯車に駆動力が伝達されて、駆動ローラ７６が矢印Ｈの向きに回転し、導電性ベルト７４が走行駆動される。なお、前記モータの回転速度は、導電性ベルト７４の走行速度が感光体ドラム１２の周速とほぼ一致するように制御される。
【００３８】
従動ローラ７８は、金属製のローラであり、そのシャフト８２に対し、不図示の摺動電極を介して電源装置１５（図１参照）からの電圧が印加される。
実施の形態３に係る帯電装置７０によれば、帯電ローラ６２は、感光体ドラム１２のみならず導電性ベルト７４からも回転動力が与えられるため、より滑らかな回転が実現される。
（実施の形態４）
実施の形態１〜３では、帯電ローラの表面を直接押圧することによって、当該帯電ローラ表面の一部を感光体ドラム表面に圧接することとした。これに対し、実施の形態４では、帯電ローラから離間された磁石によって帯電ローラを引き付け、当該帯電ローラ表面の一部を感光体ドラム表面に圧接することとしている。
【００３９】
図５（ａ）は、実施の形態４に係る画像形成装置９０における感光体ドラム９６をその軸心を含む平面で切断した縦断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＪ・Ｊ線断面図である。
実施の形態４では、帯電装置９４は、感光体ドラム９６の上側に設けている。
帯電装置９４を構成するフレーム９８は、長尺・短尺ブレードの幅が、実施の形態２のフレーム６４（図３（ｂ）参照）のものよりも若干広い以外は、基本的に、フレーム６４と同じ構成である。フレーム９８は、ステンレススチール（ＳＵＳ）からなる。フレーム９８の上側開口部は、塵埃の侵入を防止するためのプレート１００で閉塞されている。また、フレーム９８には、電源装置１５（図１）からのリード線５４が接続されている。
【００４０】
複数個ある帯電ローラ１０２の各々形状（外形）や、それらの配置位置も実施の形態３の場合と同様である（図３（ａ）参照）が、実施の形態４の帯電ローラ１０２の材料としては、ナイロン樹脂にマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）の粉体を分散させたものを使用している。すなわち、帯電ローラ１０２は、磁性体であるマグネタイトを含んでいる。磁性体としては、マグネタイトの他にフェライト等を用いることができる。
【００４１】
円筒状をした感光体ドラム９６の内周側には、磁石１０４が設けられている。
磁石１０４は、画像形成装置９０の筐体（不図示）の一部に固定された円形固定板１０６，１０８に支持されている。固定板１０６，１０８の外周には、それぞれ、ベアリング１１０，１１２が固定されていて、ベアリング１１０，１１２には、感光体ドラム９６の両端部分が被嵌されている。これにより、感光体ドラム９６は、固定板１０６，１０８に対し、回転自在に保持されることとなる。
【００４２】
感光体ドラム９６の端部付近における、画像形成の妨げとならないような外周表面には、歯車（不図示）が形成されている。当該歯車と噛合する小歯車１１４が設けられていて、図外のモータから不図示の動力伝達機構を介して当該小歯車１１４が矢印Ｋの向きに回転駆動され、これに伴って感光体ドラム９６が回転する。
上記の構成からなる帯電装置９４によれば、磁石１０４が、感光体ドラム９６の帯電ローラ１０２との接触表面を挟んで当該帯電ローラ１０２と対向する位置に配されている。一方、帯電ローラ１０２は磁性体（粉）を含む。したがって、磁石１０４は、前記磁性体を引き付け、その結果、帯電ローラ１０２の外周面が感光体ドラム９６表面に圧接されることとなる。すなわち、磁石１０４は、帯電ローラ１０２を感光体ドラム９６に圧接する圧接手段として機能する。
（実施の形態５）
実施の形態４では、磁石を感光体ドラムの内側に設けたが、実施の形態５では、外側に設けている。
【００４３】
図６（ａ）は、実施の形態５に係る画像形成装置における感光体ドラム１２２をその軸心方向適当な位置で切断した横断面図である。
実施の形態５に係る帯電装置１２４を構成するフレーム９８は、実施の形態４のものと基本的に同じである。また、フレーム９８の上側開口部は、プレート１００で閉塞されている。
【００４４】
プレート１００の上面には、角棒磁石１２６が設けられている。角棒磁石１２６は、図に示すように、上下方向に分極されており、上側がＳ極、下側がＮ極になっている。角棒磁石１２６は、フレーム９８の全長に渡って配されている。
帯電ローラ１２８は、図６（ｂ）に示すように、磁性体である中空丸棒磁石１３０（以下、単に「磁石１３０」という。）を軸芯とし、その外周に導電性弾性層１３２が配されて構成されている。導電性弾性層１３２の材質には、実施の形態１の帯電ローラ４４と同じものを使用することができる。
【００４５】
磁石１３０は、図６（ｂ）に示すように、その径方向に分極されていて、内周側がＳ極、外周側がＮ極になっている。
上記の構成からなる帯電装置１２４によれば、磁石１２６が、Ｎ極を感光体ドラム１２２表面側に向けた姿勢で、帯電ローラ１２８を挟んで感光体ドラム１２２の前記帯電ローラ１０２との接触表面と対向する位置に配されている。一方、帯電ローラ１２８は、外周側がＮ極となっている磁石１３０をその軸心に備えている。したがって、磁石１２６は、前記磁石１３０を反発させ、その結果、帯電ローラ１２８の外周面が感光体ドラム１２２表面に圧接されることとなる。すなわち、磁石１２６は、帯電ローラ１２８を感光体ドラム１２２に圧接する圧接手段として機能する。
【００４６】
本願発明者は、上記した実施の形態２，３，４に係る各帯電装置の性能試験を行った。
試験機には、コニカミノルタビジネステクノロジーズ（株）製の４サイクル方式フルカラープリンタ「magicolor 2300 DL」をベースにしたものを用いた。すなわち、当該レーザプリンタには、スコロトロン帯電器が備えられているのであるが、これに代えて、実施の形態２，３，４に係る帯電装置を順次装備して試験に供したのである。
【００４７】
試験は、新品の帯電装置（帯電ローラ）の使用開始時における感光体ドラム表面の帯電電位のムラ（以下、「初期帯電均一性」と言う。）と、Ａ４サイズの縦向きの記録シートにＢ／Ｗ比５％チャートの画像を５、０００枚印字した後における感光体ドラム表面の帯電電位のムラ（以下、「長期帯電均一性」と言う。）を測定することにより行った。
感光体ドラム表面の帯電電位の測定には、トレック・ジャパン（株）製の表面電位計MODEL344及びプローブ6000B-16を使用した。表面電位測定位置は、感光体ドラムの長手方向には中央部で、周方向には現像装置の取り付け位置である。測定の際には、現像装置を取り外して、上記プローブを配置し、帯電ローラで感光体ドラム表面を帯電させた上で、そのままの（露光装置による露光を行わないままの）感光体ドラム表面の電位を所定時間測定した。そして、その間に測定された表面電位の最大値と最小値の差を帯電電位ムラδＶとした。
【００４８】
また、比較例として従来の一般的な帯電ローラ、すなわち芯金を有する帯電ローラを１本備えた帯電装置による試験も行った。比較例の帯電ローラは、内側から、芯金ローラ、導電性弾性層、導電性表層をこの順に有するものであり、導電性表層の体積抵抗値１×１０4Ω・ｃｍに調整されている。また当該帯電ローラの外径は１６ｍｍである。
なお、試験に際しては、帯電ローラに対し、ＤＣ−５００Ｖにピーク間電圧１０００Ｖ、周波数１ｋＨｚの矩形波を重畳した。
【００４９】
試験の結果、実施の形態２，３，４および比較例のいずれにおいても、初期帯電均一性および長期帯電均一性について、帯電電位ムラδＶは、５０Ｖ以下となり、良好な結果が得られた。すなわち、従来一般的な帯電ローラの外径が１６ｍｍであるのに対し、実施の形態では６ｍｍまで小型化しているのであるが、実施の形態の帯電装置でも従来の帯電装置と同等の性能が得られることが確認された。
【００５０】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
（１）上記実施の形態１では、１本の帯電ローラで帯電装置を構成することとしたが、これに限らず、２本以上の帯電ローラを感光体ドラムの軸心に平行に、感光体ドラムの周方向に間隔をおいて配置して帯電装置を構成することとしても構わない。
（２）上記実施の形態２〜５では、２列の帯電ローラ列で帯電装置を構成することとしたがこれに限らず、３列以上で構成することとしても構わない。
【００５１】
この場合に、４列で構成した例を図７に示す。図７は、実施の形態２に準じて構成した帯電装置１４０の一部を示す図であり、図３（ａ）と同様の方法で図示したものである。
帯電装置１４０を構成するフレーム１４２は、３枚の長尺ブレード１４４，１４６，１４８を有する。長尺ブレード１４４と長尺ブレード１４６で仕切られた空間に第１の帯電ローラ列１５０と第２の帯電ローラ列１５２が収納され、長尺ブレード１４６と長尺ブレード１４８で仕切られた空間に第３の帯電ローラ列１５４と第４の帯電ローラ列１５６が収納されている。
【００５２】
また、各帯電ローラ列の両端部に設けられた短尺ブレード１５８〜１７２の他に、各帯電ローラ１７４の軸心方向の移動を規制する規制部材として、各帯電ローラ列の中間に仕切ブレード１７６〜１９０が設けられている。このように、軸心方向の移動を規制する規制部材を、帯電ローラ列に中間に設けると、帯電ローラ列の両端部にしか設けない場合と比較して、帯電ローラ列を構成する帯電ローラがその軸心方向に変位した場合の各帯電ローラ間の軸心方向の間隙の大きさの偏りを少なくすることができる。これにより、感光体ドラム１９２表面の軸心方向（主走査方向）における帯電むらの抑制が図られる。
（３）上記実施の形態では、帯電ローラを一つの材質で構成したが、これに限らず、例えば以下のようにしてもよい。すなわち、樹脂の発泡体やゴムなどの弾性材料で形成された円形断面の心棒の外周に表層を設けた構成としても構わない。表層の材料としては、上記実施の形態の帯電ローラと同じものが使用できる。
（４）上記実施の形態では、いずれも、帯電ローラは金属製の芯金を有しておらず、当該帯電ローラに対する電圧の印加は、帯電ローラ外周と接触する導電性ブロック４８（図２、図３）、導電性ベルト７４（図４）、あるいはフレーム９８（図５、図６）を介してなされたが、金属製の軸心を備えることとしてもよい。
【００５３】
当該軸心は、電圧印加を主な目的として設けるものであり、帯電ローラ全体を感光体ドラムに押圧するものではないので、剛性は低くてもよく、従来の芯金よりも格段に細くすることができ、帯電ローラの小径化を図ることができるのである。
（５）上記実施の形態では、本発明を並置回転現像方式（４サイクル方式）の現像装置を備えたカラー画像形成装置に適用した例を用いて説明したが、これに限らす、例えば、タンデム方式のカラー画像形成装置にも適用可能である。また、本発明はモノクロの画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。画像形成装置の具体例としては、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機が挙げられる。
（６）上記実施の形態では、被帯電体として円筒状をした被帯電体である感光体ドラムを用いたが、被帯電体には、ベルト状のものを用いることも可能である。
（７）上記実施の形態４，５では帯電ローラを圧接するための磁石として棒磁石を用いた例を説明したが、棒磁石に限らず、電磁石などを用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る帯電装置、および画像形成装置は、電子写真方式で画像形成をおこなう、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機、およびこれらの機能を兼ね備えた複合機に好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】上記カラー画像形成装置を構成する、実施の形態１に係る帯電装置を示す図である。
【図３】実施の形態２に係る帯電装置を示す図である。
【図４】実施の形態３に係る帯電装置を示す図である。
【図５】実施の形態４に係る帯電装置を示す図である。
【図６】実施の形態５に係る帯電装置を示す図である。
【図７】変形例に係る帯電装置を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０，９０，１２０    カラー画像形成装置
１２，９２，１２２，１９２    感光体ドラム
１４，６０，７０，９４，１２４，１４０    帯電装置
４４，６２，１０２，１２８，１７４    帯電ローラ
４８    導電性ブロック
７２    導電性ベルト
１０４，１２６    磁石
１３０    中空丸棒磁石
１５０，１５２，１５４，１５６，６２０Ａ，６２０Ｂ    帯電ローラ列
１５８，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０，１７２，４６３，４６４，６４４，６４５，６４６，６４７    短尺ブレード
１７６，１７８，１８０，１８２，１８４，１８６，１８８，１９０，１９２    仕切ブレード
【図１】
2006163197.tif 000003
【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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