(57)【要約】【課題】帯電部材と被帯電部材との間隙を更に安定して保持させることができると共に、より安価にかつ容易に達成することができる非接触帯電方式の帯電装置、この帯電装置を有するプロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電ローラ１０の基体に切削や研磨等の手法で凸部を形成する。この基体の表面に抵抗層として収縮性チューブを被せ、チューブを収縮させて抵抗層を形成する。これにより、基体に凸部が形成されている部分の抵抗層表面の高さを、他の部分の高さに比して帯電ギャップＧｐ分だけ高くなるようにし、帯電ローラのスペーサ部Ｓを形成する。この帯電ローラがスプリング２３によって感光体ドラム１へ向けて押圧されると、帯電ローラの抵抗層のうち２つのスペーサ部Ｓの間の領域である帯電部が感光体ドラム１表面に対して帯電ギャップＧｐをもって対向する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体に対向配置される帯電部材を具備し、該帯電部材に電圧を印加して被帯電体を帯電する帯電装置であって、
該帯電部材が、基体と、該基体の外周にある抵抗層と、被帯電体に当接するスペーサ部とを有し、
該スペーサ部が該帯電体に当接することにより該抵抗層の少なくとも一部が該被帯電体表面に対して所定の間隙をもって対向することが可能に構成された帯電装置において、
上記スペーサ部を、上記基体に形成した凸部によって構成したことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１の帯電装置において、
上記凸部が、該基体を切削又は研磨することによって形成されていることを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
請求項１の帯電装置において、
上記凸部が、上記基体を該基体内部から加圧し変形させることによって形成されていることを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
請求項３の帯電装置において、
上記基体の変形が弾性変形であることを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
請求項３の帯電装置において、
上記基体の変形が塑性変形であることを特徴とする帯電装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４、又は５の帯電装置において、
上記基体が中空であることを特徴とする帯電装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５、又は６の帯電装置において、
上記抵抗層が、上記基体を覆う収縮性チューブからなることを特徴とする帯電装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６、又は７の帯電装置において、
上記基体と上記抵抗層との間に接着剤が介在してなることを特徴とする帯電装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７、又は８の帯電装置において、
上記帯電部材に印加する電圧が、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものであることを特徴とする帯電装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、又は８の帯電装置において、
上記帯電部材に印加する電圧が、直流バイアスのみからなることを特徴とする帯電装置。
【請求項１１】
少なくとも帯電装置と該帯電装置により帯電される像担持体とを有し一体に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
上記帯電装置が、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、又は９の帯電装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該像担持体上に形成された潜像を顕像化する現像装置とを有する画像形成装置において、
上記帯電装置が、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、又は９の帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、
上記帯電装置と上記像担持体とが、一体かつ本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジ内に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被帯電体に対向配置される帯電部材を具備し、この帯電部材に電圧を印加して被帯電体を帯電する帯電装置、この帯電装置を有するプロセスカートリッジ、及びこの帯電装置を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置においては、種々の目的で帯電手段が設けられている。例えば、被帯電体である像担持体としての感光体表面に静電潜像を形成するに先立って行う感光体表面の均一帯電、画像転写後の感光体においてその帯電領域の電位を均一化するために行う除電等のために帯電手段が設けられている。また。転写領域に搬送されてきた被帯電体である転写材に所定電位を付与するために行う転写材の帯電のためにも帯電手段が設けられる場合がある。そして、これら帯電手段として、従来よりコロナ放電を利用したコロナ帯電方式を用いるものがあった。
【０００３】
コロナ帯電方式は、チャージワイヤを被帯電体に近接して配設し、チャージワイヤに高電圧を印加することにより、チャージワイヤと被帯電体との間にコロナ放電を起こし、これによって被帯電体を帯電するものである。
しかしながら、コロナ帯電方式の場合には、コロナ放電に伴いオゾンや窒素酸化物（ＮＯＸ）などの放電生成物質が発生する。放電生成物質は、感光体方面に画像形成の際に悪影響を及ぼす硝酸又は硝酸塩の膜を形成するおそれがあるため、できればその発生を回避したいところである。
【０００４】
そこで、近年ではコロナ帯電方式に代えて放電生成物質の発生が少なく、低電力で帯電ができる接触帯電方式が実用化されてきている。この接触帯電方式は、導電性のローラ、ブラシ、又はブレード等の帯電部材を感光体等の被帯電体に接触させ、帯電部材に電圧を印加することによって被帯電体の表面を帯電させるものである。この方式によれば、コロナ帯電方式に比して、放電生成物質の発生が少なく低電力化を実現することができるため有用性が高い。
【０００５】
以上の理由から、近年帯電方式の主流となりつつある接触帯電方式であるが、帯電部材が被帯電体に接触するため、被帯電体表面に付着している異物が接触位置を介して帯電部材に転移部着しやすかった。帯電部材に転移付着する物質としては、例えば、感光体表面に付着している転写後の残留トナーや紙粉等がある。そして、これらの異物が帯電部材に転移付着すると、帯電部材の初期機能を維持することが難しくなり帯電性能が低下してしまうことがあった。
また、帯電部材が被帯電体に接触した状態で装置駆動が停止された場合などには、帯電部材の弾性層に含まれている可塑剤等の物質が表面に滲み出し、被帯電体表面に付着してこの表面を汚染してしまうこともあった。
【０００６】
そこで、上記帯電部材への異物付着による帯電性能低下や帯電部材から滲み出す物質による被帯電体表面の汚染を防止するために、帯電部材と被帯電体との間に微小な間隙を設けて帯電を行う非接触帯電方式が提案されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４等参照）。こららの非接触帯電方式は、放電生成物質の発生を抑えることができると共に、帯電部材と被帯電部材とが微小な間隙を有して対向しているので、帯電部材に異物が転移付着しにくいため帯電性能を維持することが可能である。また、装置駆動が停止された場合に帯電部材が被帯電体から離間しているので、被帯電体表面を帯電部材から滲み出る物質で汚染することも回避可能である。
【０００７】
このように、有用性の高い非接触帯電方式であるが、その市場実績は少ないのが現状である。その原因の１つは、帯電部材と被帯電部材との間の間隙を微小かつ精度良く形成しなければならず、この間隙保持が困難であったことがある。この微小間隙の大きさは、上記特許文献３によれば、３００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましく、８０μｍ以下が更に好ましいとされている。そして、このような微小は間隙を形成する１つの方法として、特許文献３では、帯電体弾性層より上記間隙の大きさだけ大径に形成した「リング状」の間隙保持部材をローラ状の帯電体弾性層に並設する所謂突き当てコロ方式を用いることを提案している。しかしながら、この方法であると、微小間隙の精度は、弾性層の厚みの公差にリング状間隙保持部材の内径の公差、さらにその外径の公差を足し合わせたものになるため、高精度な間隙を保持するのが困難である。
また、微小な間隙を形成する他の方法として、特許文献３及び４等では、フイルム状のテープを帯電体弾性層に貼着する方法も提案されている。この方法では、前記のような複数の公差を足し合わせた間隙の精度不良は改善されるが、外的要因に対して脆弱という欠点がある。例えば、不注意によってテープの端部を引っかけ剥がしてしまうことがあったり、油分、水分、ごみ、トナー等がテープの端部から貼着面に進入し、安定して間隙を保持できなかったり、剥がれ易くなったりする。このため、間隙を保持するのがやはり困難である。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５８−７６８５１号公報
【特許文献２】
特開平２−１４８０５９号公報
【特許文献３】
特開平４−３６０１６７号公報
【特許文献４】
特開２００１−１９４８６８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
先に、本出願人は、特願２００２−８７８０号において、帯電部材と被帯電部材との間の微小間隙を精度良く保持できるようにするための提案をした。この提案の一つは、帯電部材における抵抗層の内面でかつ基体の外面に収縮材料からなる間隙保持部材をその収縮力によって基体に固着させて設け、その部分を他の帯電部材表面に比して凸形状にするものである。またもう一つは、帯電部材における抵抗層の外面に収縮材料からなる間隙保持部材をその収縮力によって抵抗層に固着させて設け、同じく凸形状にするものである。そして、これら凸部に間隔保持機能をもたせている。
これらのうち前者の提案は、基体の周りに収縮材料からなる間隙保持部材を被せ、次いでこれを収縮させてその収縮力によって間隙保持部材を基体外周面に強く密着させたものである。また、後者の提案は、基体の外周に設けた抵抗層の周りに収縮材料からなる間隙保持部材を被せ、これを収縮させて抵抗層に強く密着させたものである。
これらの提案は、間隙保持部材を基体又は帯電部材に収縮力によって強く密着させることを可能とするものである。そして、この提案によれば、上記文献３及び４の構成では生じる恐れのある間隙保持部材が基体や抵抗層等の帯電部材本体から剥がれたりずれたりすることを長期に亘って阻止することができる。よって、帯電部材と被帯電部材との間の間隙を安定して保持させることができるようになる。
【００１０】
そして、本発明者は、帯電部材と被帯電部材との間の間隙を、上記特許願０１０８５４５提案よりも更に安定して保持させることができないかと考えた。また、間隙を安定して保持させるための構成を、上記提案より安価にかつ容易に達成することはできないかと考えた。
【００１１】
また、帯電部材と被帯電部材との間隙の安定保持、及びこれを安価かつ容易に達成することができる帯電装置をプロセスカートリッジに設ければ、プロセスカートリッジを長寿命化及び低コスト化することが可能となる。更に、画像形成装置に設けた場合にも、画像形成装置を長寿命化及び低コスト化することができる。
【００１２】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は以下のものである。第一の目的とするところは、帯電部材と被帯電部材との間隙を上記特許願０１０８５４５の提案より更に安定して保持させることができると共に、同提案より安価にかつ容易に達成することができる非接触帯電方式の帯電装置を提供することである。また、その第二の目的とするところは、この帯電装置をプロセスカートリッジ又は画像形成装置に設けることにより、長寿命化及び低コスト化を実現できるプロセスカートリッジ又は画像形成装置を提案することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記第一の目的を達成するために、請求項１の発明は、被帯電体に対向配置される帯電部材を具備し、該帯電部材に電圧を印加して被帯電体を帯電する帯電装置であって、該帯電部材が、基体と、該基体の外周にある抵抗層と、被帯電体に当接するスペーサ部とを有し、該スペーサ部が該帯電体に当接することにより該抵抗層の少なくとも一部が該被帯電体表面に対して所定の間隙をもって対向することが可能に構成された帯電装置において、上記スペーサ部を、上記基体に形成した凸部によって構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の帯電装置において、上記凸部が、該基体を切削又は研磨することによって形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の帯電装置において、上記凸部が、上記基体を該基体内部から加圧し変形させることによって形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の帯電装置において、上記基体の変形が弾性変形であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３の帯電装置において、上記基体の変形が塑性変形であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４、又は５の帯電装置において、上記基体が中空であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５、又は６の帯電装置において、上記抵抗層が、上記基体を覆う収縮性チューブからなることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、又は７の帯電装置において、上記基体と上記抵抗層との間に接着剤が介在してなることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、又は８の帯電装置において、上記帯電部材に印加する電圧が、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、又は８の帯電装置において、上記帯電部材に印加する電圧が、直流バイアスのみからなることを特徴とするものである。
また、上記第二の目的を達成するために、請求項１１の発明は、少なくとも帯電装置と該帯電装置により帯電される像担持体とを有し一体に構成されたプロセスカートリッジにおいて、上記帯電装置が、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、又は９の帯電装置であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該像担持体上に形成された潜像を顕像化する現像装置とを有する画像形成装置において、上記帯電装置が、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、又は９の帯電装置であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、上記帯電装置と上記像担持体とが、一体かつ本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジ内に設けられていることを特徴とするものである。
請求項１の帯電装置においては、帯電部材の基体の一部を凸形状に形成し、形成した凸部に帯電部材と被帯電部材との間の間隔保持の機能をもたせる。これにより、間隔保持部材が帯電部材本体から剥がれたりずれたりすることを回避することができ、帯電部材と被帯電部材との間の間隙を、上記特許願０１０８５４５の提案より更に安定して保持させることができる。
また、請求項１乃至１０の帯電装置においては、間隔保持部を構成するための収縮材料などの部品を新たに準備することなく、もともと帯電部材に設けられている基体の一部を凸形状にすることで構成している。このため、間隙保持部材を構成するために新たな部品を用いるのに比して、部品点数を減らすことができ低コスト化することができる。また、間隙保持部の形成は基体に凸部を形成するという基体の成型で行うことができる。これは、切削、研磨等従来から用いられている方法で容易に実施することが可能であるので、間隙保持部を構成する部品を貼り付けたり収縮させたりするのに比して容易に達成することができる。
また、請求項１１のプロセスカートリッジにおいては、内部に設けている帯電装置が、帯電部材と被帯電部材との間隙を従来に比して安定に保持することができるものであるため、従来に比して長寿命となる。また、この帯電装置が、従来に比してより安価にかつ容易に得ることができものである。よって、プロセスカートリッジを従来に比して長寿命化及び低コスト化することができる。
また、請求項１２の画像形成装置においては、内部に設けている帯電装置が、帯電部材と被帯電部材との間隙を従来に比して安定に保持することができるものであるため、従来に比して長寿命となる。また、この帯電装置が、従来に比してより安価にかつ容易に得ることができものである。よって、画像形成装置を従来に比して長寿命化及び低コスト化することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のレーザプリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した一実施形態について説明する。このプリンタの基本的な構成について説明する。
図１はこのプリンタを示す概略構成図である。図において、プリンタは、像担持体としての感光体ドラム１、帯電装置２、現像手段としての現像装置３、感光体ドラム１をクリーニングするクリーニング装置４、感光体ドラム１上に静電潜像を書き込むための光書込ユニット６などを備えた画像形成ユニット１００を備えている。
【００１５】
上記光書込ユニット６としては、例えば、スキャナなどによって読み込まれた画像情報に対応する光信号を半導体レーザから出射させ、回転駆動されるポリゴンミラーにより該レーザ光を走査し、レーザ光の走査光路中に配設された収束用及びポリゴンミラーの面倒れ補正用のレンズやレーザ光を偏向するミラーなどを通して、感光体ドラム１上に色分解された画像情報に対応する光信号６ａを書き込むものを用いることができる。
【００１６】
また、上記画像形成ユニット１００の下方には、給紙ユニット２００が設けられている。給紙ユニット２００は、給紙カセット７と給紙ローラ９とを有している。給紙カセット７は内部に転写材としての転写紙８を収納するものである。給紙ローラ９は、給紙カセット７内の転写紙８を一枚ずつ分離給送するためのものである。この給紙ローラ９によって給送された転写紙８は、感光体ドラム１の手前で一旦待機させられ、感光体ドラム１上に形成された画像の先端と転写紙８の先端とが、感光体ドラム１と転写ローラ１０とのニップ部にほぼ同時に到達するタイミングで、感光体ドラム１の回転に同期させて給送される。また、転写紙８を再給送させるための転写材搬送手段としてのレジストローラ対１１が設けられている。
【００１７】
更に、上記画像形成ユニット１００の上方には、転写紙８の搬送経路１２を挟んで互いに圧接回転するように回転自在に配置されたヒータを内蔵する定着ローラ１４とプレスローラ１５とを有する定着手段としての定着装置１６が設けられている。この定着装置１６の転写紙搬送方向の下流側には、定着ローラ１４とプレスローラ１５との定着ニップを通過した転写紙８を、プリンタ２００の本体ケース２００ａの上部に形成された排紙トレイとしてのスタッカー部１７に排出させるための排紙ローラ１８が設けられている。
【００１８】
また、画像形成部１００の更に上方には、読み取りユニット３００が設けられている。読み取りユニット３００は、コンタクトガラス３１上に載置される原稿（不図示）の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーよりなる読み取り走行体３２とが設けられている。この読み取り走行体３２により走査された画像情報は、レンズ３３の後方に設置されているＣＣＤ３４に画像信号として読み込まれ、この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。画像処理された信号に基づいて、露光装置６のレーザダイオード（不図示）の発光により感光体１の表面に静電潜像が形成される。レーザダイオードからの光信号は、公知ポリゴンミラーやレンズを介して感光体に至る。
【００１９】
このような構成のプリンタにおいて、まず、感光体ドラム１は回転中に帯電装置２により一様に帯電される。次いで、外部から読み込まれた画像情報に基づいて上記光書込ユニット６が駆動され、これによって感光体ドラム１の帯電領域（画像形成領域）に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット３の現像ローラ３ａから供給される現像剤（トナー）によって現像されて可視像としてのトナー像になる。
【００２０】
一方、この感光体ドラム１上へのトナー像の形成が行われている間に、給紙ローラ９によって転写紙８が給紙カセット７から引き出され、その先端をレジストローラ１１のニップ部に当接させた状態で待機する。この転写紙８は、感光体ドラム１上のトナー像に重ね合わされるタイミングで上記レジストローラ１１が回転を開始することにより、感光体ドラム１と転写ローラ１０とによって形成される転写ニップＴ１に送り出される。そして、転写ニップＴ１で感光体ドラム１上のトナー像が転写せしめられた後、除電ブラシ（図示せず）との接触によって除電される。除電された転写紙８は感光体ドラム１から機械的に分離された後、上記定着装置１６に送られる。
【００２１】
上記定着装置１６は、転写紙８を定着ローラ１４とプレスローラ１５との間に挟み込むことで、転写紙８を加熱するとともに加圧してトナー像を転写紙８上に定着せしめる。このようにしてトナー像が定着せしめられた転写紙８は、排紙ローラ１８によってスタッカー部１７上に排紙される。
【００２２】
上記転写ニップＴ１を通過した後の感光体ドラム１表面に残留した残留トナーは、上記クリーニング装置４のクリーニングブレードによって感光体ドラム１上から除去され回収される。
【００２３】
このプリンタは、レジストローラ対１１によって形成されるニップ、転写ニップＴ１、定着ニップＴ２を通過するる転写紙搬送経路が下方から上方に向けて略縦方向に搬送されるようになっている。このように転写紙８を縦搬送することによって、小型化とファーストプリント時間の短縮とを実現できるものである。
【００２４】
図２は、感光体とその近傍の部分拡大図である。本実施形態のプリンタは、感光体ドラム１、帯電装置２、及び現像装置をプロセスカートリッジ１１０として一体に構成しており、プリンタ本体に対して着脱可能となっている。このプロセスカートリッジ１１０は、１つの筺体の内部に感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置、クリーニング装置が図のようなレイアウトで設けられている。尚、図２に示す転写ローラは、プロセスカートリッジ１１０とは独立してプリンタ内に設けられているものであり、レイアウト上の参考として示している。
このように、帯電装置２と感光体ドラム１とを含む複数の部材がプロセスカートリッジ１１０として一体に構成され、プリンタ本体に対して着脱可能となっている。
【００２５】
本実施形態の特徴部についての説明に先立って、このプリンタに用いている帯電装置２の概略について説明する。
図３は、帯電装置２の説明図である。帯電装置２は、帯電部材としての帯電ローラ２１、すべり軸受け２２、すべり軸受けに取り付けられたスプリング２３、そして図示を省略した電源からなる。帯電ローラには、帯電部２１ａとジャーナル部２１ｂとがある。このうち帯電部は感光体ドラム１に対向して感光体表面を帯電する機能を担っている。２つのジャーナル部は、それぞれすべり軸受け２２に支持されている。すべり軸受け２２には帯電ローラを被帯電体へ向けて押圧するためのスプリング２３が取り付けられている。尚、本実施形態の帯電装置２は、帯電ローラ表面の帯電部２１ａが感光体表面に対して微小な間隙（以下、帯電ギャップＧｐという）で対向配置するよう帯電ローラに間隙保持部であるスペーサ部Ｓを設けている。このスペーサ部Ｓの構成については、本発明の特徴部なので、後ほど詳細を説明する。２つのすべり軸受け２２のうち一方は、導電性材料からなり、スプリングを介して電源に接続されている。これによって、電源から直流（ＤＣ）バイアス或いは、直流（ＤＣ）バイアスに交流（ＡＣ）バイアスが重畳された重畳バイアスが、スプリング→導電性のすべり軸受け→ジャーナル部を介して帯電ローラの帯電部へ印加されるようになっている。
尚、本実施形態においては帯電装置２によって帯電される被帯電体が感光体ドラム１であるが、図３に示す帯電装置２を転写紙等他の被帯電体を帯電するために用いることも可能である。
【００２６】
次に本発明の特徴部について説明する。本発明においては、この帯電装置２に設けている帯電ローラの帯電部を被帯電体である感光体ドラム１に対して帯電ギャップＧｐをもって対向配置させるためのスペーサ部Ｓに特有の構成を有している。以下に、その特有の構成について説明する。
〔実施例１〕
図４は、実施例１にかかる帯電ローラ１０の軸方向断面図である。この帯電ローラ１０は、従来からの基本的な構成と同様に良導体である略円筒状の基体２５と基体の外周を被覆する抵抗層２６とを有している。そして、本実施例１においては、基体がその軸方向両端近傍に凸部を有している。この凸部の高さは、上電ギャップＧｐの幅に相当する高さであり、帯電ギャップＧｐはプリンタの各種設定によってその最適値が異なるが、例えば１００μｍ以下、好ましくは８０μｍ以下とする。そして、凸部を有する基体の表面に抵抗層として収縮性チューブを被せ、後ほど説明するようにしてチューブを収縮させて抵抗層を形成する。これにより、基体に凸部が形成されている部分の抵抗層表面の高さが、他の部分の高さに比して上記帯電ギャップＧｐ分だけ高くなる。この凸部と凸部表面を覆っている抵抗層とが一体となって帯電ローラ１０のスペーサ部Ｓとなる。この帯電ローラ１０がスプリング２３によって感光体ドラム１へ向けて押圧されると、帯電ローラ１０の抵抗層のうち２つのスペーサ部Ｓの間の領域である帯電部が感光体ドラム１表面に対して帯電ギャップＧｐをもって対向する。
帯電ローラ１０はその両端を軸受けで支持され、スプリング２３によって感光体ドラム１側に所定の圧力て圧接される。そして、スペーサ部Ｓが感光体ドラム１表面に当接し、感光体ドラム１の回転に伴って当接部の摩擦力で所謂連れ回り駆動する。ここで、帯電ローラ１０の感光体ドラム１に押圧される圧力は、帯電ローラ１０が連れ回り可能な範囲で小さく設定されるのが好ましい。なぜなら、スプリング２３の押圧力が強い場合、帯電ローラ１０の軸受けに支持されている両端部が支点となり、帯電ローラ１０軸方向中央部の抵抗層が感光体ドラム１表面から離れる方向にたわむ現象が発生する恐れがあるからである。このような現象が発生すると、帯電不良を生じ易くなってしまうため好ましくない。
【００２７】
上記抵抗層を形成する収縮性チューブとしては、例えば熱を加えることにより収縮する熱収縮性チューブを用いることができる。予め基体の最大外径よりも内径の大きい収縮性チューブを用い、このチューブを基体に被せた後に加熱して収縮させる。収縮することによりこの収縮性チューブは基体に強く密着して固定され、基体の凸部にも良く倣い、スペーサ部Ｓを予め設定した高さにすることができる。
【００２８】
尚、本実施例１のスペーサ部を構成する凸部は、基体を切削や研磨等する手法によりその一部を凸形状にすることで形成している。切削や研磨によって凸部の高さを精度良く形成することができる。よって、帯電部材を長期的に使用してもスペーサ部Ｓがずれることが無い。
【００２９】
尚、上記実施例１の変形例として、帯電ローラ１０の基体と抵抗層との間に接着剤を介在させてもよい。接着剤を介在させることで抵抗層の基体に対する密着性を高めることができる。
【００３０】
〔実施例２〕
次に実施例２について説明する。図５（ａ）は、実施例２にかかる帯電ローラ１０の分解斜視図、図５（ｂ）は、同軸方向断面図である。図５（ｂ）において、帯電ローラ１０の向かって左端は部品を組み付ける前、右側は組み付けた後の状態を示している。
本実施例２の帯電ローラ１０は基体を中空の金属素材から構成し、この基体２５表面に抵抗層を設けている。抵抗層は、実施例１と異なり、基体２５に粘土状のゴム素材を固定（加硫）し、その後均一な厚みとなるよう研磨して形成している。
ここで、抵抗層２６について捕捉説明すると、抵抗層２６を形成するゴムとしては、一例としてＮＢＲやエピクロロヒドリン等がある。
そして、スペーサ部を構成するための凸部は基体２５に次のようにして形成する。抵抗層２６としてのゴムを研磨した後、基体２５の軸方向両端から凸部形成部材２７を挿入し、更に凸部形成部材２７の開口からジャーナル部２１ｂを挿入する。凸部形成部材２７は、基体２５に挿入する先端部が他の部分より小径となっており、先割れしている。この基体２５の後部開口からジャーナル部２１ｂを挿入することによって先割れの部分が広がり、基体２５はその機構により内面から押し広げられる。このようにして、基体２５が内部から加圧され弾性変形によって基体２５の軸方向両端近傍に凸部が形成される。尚、凸部の高さは実施例１と同様である。基体２５の変形に伴って、その表面に設けたゴムの抵抗層２６が基体２５の形状に倣って弾性変形する。この凸部とその表面のゴムの抵抗層２６とが一体となり帯電ローラ１０のスペーサ部Ｓとなる。そして、実施例１と同様にして帯電ギャップＧｐを形成することが可能となる。
尚、上記のようにして形成したスペーサ部Ｓの高さが意図した高さでなかった場合は、凸部形成部材２７やジャーナル部２１ｂを他のサイズのものに交換することにより、スペーサ部Ｓの高さを調節することができる。
ここで、基体２５に上記のようなゴムの抵抗層２６を形成した時点では、後ほど説明する収縮性チューブ真直度等の精度を得ることが難しく、通常、数回に亘る研磨作業を必要とする。本件発明におけるスペーサ部Ｓを形成するために予め凸部を形成した基体２５にゴムを被覆しても、その抵抗層２６の研磨工程で凸部がつぶれてしまうため、ゴムの抵抗層２６を設ける場合は凸部形成を抵抗層２６形成後にする必要がある。このため、実施例１の凸部形成方法のように、基体２５外周（抵抗層２６との密着面）を切削・研磨する手法では研磨工程の後にもってくることは不可能である。本実施形態のように、基体２５内面を加圧して凸部を形成すれば、抵抗層２６を設けた後に凸部を所望の形状に形成することが可能となる。また、この場合、スペーサ部Ｓが形成される際の弾性変形に抵抗層２６として設けたゴムの弾性力も関与することになる。
【００３１】
〔実施例３〕
次に実施例３について説明する。図６（ａ）は、実施例３にかかる帯電ローラ１０の分解斜視図、図６（ｂ）は、同軸方向断面図である。図６（ｂ）において、帯電ローラ１０の向かって左端は部品を組み付ける前、右側は組み付けた後の状態を示している。
本実施例３の帯電ローラ１０については、実施例２の帯電ローラ１０と同じ構成の部分については説明を省略し、実施例２と異なる部分についてのみ説明する。
【００３２】
本実施例３の帯電ローラ１０は基体２５が中空でなない。そして、実施例２では基体２５とは別部品となっていたジャーナル部２１ｂを基体２５の軸方向両端に基体２５と一体に形成している。そして、基体２５に凸部を形成する際、基体２５の軸方向両端から、ジャーナル部２１ｂ外周と抵抗層２６内周との間の間隙に凸部形成部材２７を挿入する。この凸部形成部材２７は挿入によって先割れの部分が広がり、基体２５が内面から押し広げられて凸部が形成される。
【００３３】
本実施例３によれば、ジャーナル部２１ｂを基体２５と一体に構成したため、部品点数を少なくすることができ、実施例２に比して部品コストを削減することが可能となる。
【００３４】
〔実施例４〕
次に実施例４について説明する。図７（ａ）は、実施例４にかかる帯電ローラ１０の分解斜視図、図７（ｂ）は、同軸方向断面図である。本実施例４の帯電ローラ１０は基体２５を中空の金属素材から構成し、この基体２５表面に抵抗層２６を設けている。抵抗層２６は、実施例２及び３と同様の方法でゴムの抵抗層２６を形成している。そして、本実施例４の基体２５に形成する凸部は、抵抗層２６としてのゴムを研磨した後、基体２５の内側から所謂絞り加工することにより基体２５を塑性変形させて形成している。尚、凸部の高さは上記実施例１乃至３と同様である。絞り加工によって基体２５の軸方向両端近傍に凸部を形成すると、その表面に設けたゴムの抵抗層２６は基体２５の形状に倣って弾性変形する。この凸部とその表面のゴムの抵抗層２６とが一体となって帯電ローラ１０のスペーサ部Ｓとなる。このようにしてスペーサ部Ｓを形成した後、基体２５の両端部開口からジャーナル部２１ｂを嵌め込む。
【００３５】
上記実施例１乃至４の帯電装置２によれば、帯電ローラ１０の基体２５の一部を凸形状にしてスペーサ部Ｓを構成する凸部を形成している。これによって、スペーサ部Ｓを構成するための部材を基体２５とは別部材を新たに設ける場合に比して、スペーサ部Ｓを感光体ドラム１表面に当接させた状態で装置を駆動した場合でも基体２５からずれたり剥がれたりすることがない。よって、スペーサ部Ｓを構成するための部材を新たに設ける構成に比して帯電ギャップＧｐを長期にわたって安定して保持させることができる。
また、もともと帯電ローラ１０の構成材料である基体２５を用いて凸部を形成しているので、スペーサ部Ｓを構成するために新たな部品を用いるのに比して部品点数を減らすことができ、低コスト化することができる。また、スペーサ部Ｓの形成は基体２５に凸部を形成するという基体２５の成型で行うことができるので、帯電ギャップＧｐの安定保持を従来に比して容易に達成することができる。
【００３６】
実施例１の帯電装置２は、帯電ギャップＧｐ形成のためのスペーサ部Ｓを、切削や研磨等によって基体２５に凸部を設けることによって形成している。切削や研磨は複数回に分けて行うことが可能なので、途中で凸部の形状を確認しながら予め設定した形状に精度良く形成することが可能である。よって、帯電ギャップＧｐを精度良く形成することが可能となる。
実施例２乃至４の帯電装置２は、帯電ギャップＧｐ形成のためのスペーサ部Ｓを、基体２５内部から加圧し基体２５を変形させることによって形成している。基体２５表層に抵抗層２６を形成した後に抵抗層２６ごと基体２５を変形させることによってスペーサ部Ｓを形成するので、基体２５表面に設ける抵抗層２６の厚みに誤差が生じていても最終的なスペーサ部Ｓの高さを所定の高さにすることが可能となる。また、基体２５表面に抵抗層２６を設けた後にスペーサ部Ｓを形成することも可能となる。
また、実施例２及び３の帯電装置２は、スペーサ部Ｓ形成のために行う基体２５の変形が弾性変形である。よって、スペーサ部Ｓの形状（特に高さ）が予め設定した形状にならなかった場合には、凸部形成部材２７やジャーナル部２１ｂを他のサイズのものに交換するなどしてスペーサ部Ｓの形状を調節することができる。
また、実施例４の帯電装置２は、スペーサ部Ｓ形成のために行う基体２５の変形が、一度外力を加えて変形させたら外力を解除した後もその変形が残る塑性変形である。このため、図７に示すような形状に基体２５を変形させた後には、その形状を維持させておくための部品が必要ない。よって、凸部の形状を維持しておくための部品点数を減らすことができると共に、減らした部品点数分低コスト化することができる。
また、実施例２及び実施例４の帯電装置２は、帯電ローラ１０内部の基体２５が中空である。これによって、中空でない場合に比して帯電ローラ１０を軽量化することができる。
【００３７】
更に、実施例１の帯電装置２は、基体２５を覆う収縮性チューブで抵抗層２６を構成している。これによって、抵抗層２６を基体２５の表面形状に良く倣わせることができるので、スペーサ部Ｓの形状、特に高さを精度良く形成することができる。
また、実施例１の変形例の帯電装置２は、帯電ローラ１０の基体２５と抵抗層２６との間に接着剤を介在させている。これによって、抵抗層２６の基体２５に対する密着性を高めることができる。
また、本実施形態の帯電装置２は、帯電ローラ１０の帯電部へ印加する電圧を直流（ＤＣ）バイアスあるいは、直流（ＤＣ）バイアスに交流（ＡＣ）バイアスが重畳された重畳バイアスとしている。このうち、直流バイアスのみを印加すると、重畳バイアスを印加する場合に比してオゾンや窒素酸化物等の放電生成物質の発生量をより効果的に低減させることができる。一方、重畳バイアスを印加すると、直流バイアスのみを印加する場合に比して感光体ドラム１を均一に帯電することができる。
また、本実施形態においては、帯電ギャップＧｐを長期にわたって安定して保持できかつ低コストな帯電装置２をプロセスカートリッジ１１０内に設けている。これによって、プロセスカートリッジ１１０及びプリンタの長寿命化及び低コスト化を実現することができる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１乃至１０の帯電装置によれば、帯電部材と被帯電部材との間隙を特許願０１０８５４５の提案より更に安定して保持させることができ、同提案より安価にかつ容易に達成することができるという優れた効果がある。
請求項１１のプロセスカートリッジ、請求項１２及び１３の画像形成装置によれば、従来に比して長寿命化及び低コスト化を実現できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態にかかる画像形成装置の要部の説明図。
【図２】実施形態にかかる感光体とその近傍の部分拡大図。
【図３】実施形態にかかる帯電装置の説明図。
【図４】実施例１にかかる帯電ローラの軸方向断面図。
【図５】（ａ）は、実施例２にかかる帯電ローラの分解斜視図。（ｂ）は、同軸方向断面図。
【図６】（ａ）は、実施例３にかかる帯電ローラの分解斜視図。（ｂ）は、同軸方向断面図。
【図７】（ａ）は、実施例４にかかる帯電ローラの分解斜視図。（ｂ）は、同軸方向断面図。
【符号の説明】
１        感光体ドラム
２        帯電装置
３        現像装置
４        クリーニング装置
８        転写紙
１０      転写ローラ
１１      レジストローラ対
１２      転写紙搬送経路
１４      定着ローラ
１５      プレスローラ
１６      定着装置
２１      帯電ローラ
２１ａ    帯電部
２１ｂ    ジャーナル部
２２      軸受け
２３      スプリング
２５      基体
２６      抵抗層
２７      凸部形成部材
１００    画像形成ユニット
１１０    プロセスカートリッジ
２００    給紙ユニット
３００    読み取りユニット
Ｓ        スペーサ部
Ｔ１      転写ニップ
Ｔ２      定着ニップ
【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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