(57)【要約】【課題】  ハード画像形成装置帯電デバイスおよびハード画像形成デバイス帯電方法を提供する。【解決手段】  第１および第２の端部部材（５０２）と、前記第１および第２の端部部材（５０２）を連結し、ハード画像形成装置の画像保持部材２０６の画像形成エリア（４０８）に対応する長さを有する中間部材（５０４）を備え、上記中間部材（５０４）は、前記ハード画像形成装置のハード画像形成動作中に前記画像保持部材（２０６）上に潜像を形成するのに用いられる画像形成エリア（４０８）を帯電するように構成され、前記第１および第２の端部部材（５０２）は、前記中間部材（５０４）と前記画像保持部材（２０６）の前記画像形成エリア（４０８）との間に所定の間隔を置いた帯電間隙「ｈ」を維持するように前記中間部材（５０４）を構成し、前記第１および第２の端部部材（５０２）および前記中間部材（５０４）はモノリシック層を含むことを特徴とするハード画像形成装置帯電デバイス。【選択図】      図５Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の端部部材と、
前記第１および第２の端部部材を連結し、ハード画像形成装置の画像保持部材の画像形成エリアに対応する長さを有する中間部材を備え、
上記中間部材は、前記ハード画像形成装置のハード画像形成動作中に前記画像保持部材上に潜像を形成するのに用いられる画像形成エリアを帯電するように構成され、前記第１および第２の端部部材は、前記中間部材と前記画像保持部材の前記画像形成エリアとの間に所定の間隔を置いた帯電間隙を維持するように前記中間部材を構成し、
前記第１および第２の端部部材および前記中間部材はモノリシック層を含むことを特徴とするハード画像形成装置帯電デバイス。
【請求項２】
前記帯電デバイスは、前記画像保持部材を帯電させるように構成された外層を備え、前記外層は、前記第１および第２の端部部材が、前記中間部材の半径よりも大きな半径を有するように形成される請求項１に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
【請求項３】
電圧供給部から電圧を受け取り、前記帯電デバイスと前記画像保持部材との間にイオン化を形成し、前記画像保持部材を帯電させる部材を含む請求項１に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
【請求項４】
前記帯電デバイスは、回転可能な帯電ローラとして構成される請求項１に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
【請求項５】
前記中間部材の半径は、前記第１および第２の端部部材の半径よりも小さい請求項１に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
【請求項６】
前記帯電デバイスの前記第１および第２の端部部材は、前記画像保持部材の非画像形成エリアと接触し、前記中間部材と感光体の前記画像形成エリアとの間に前記帯電間隙を設けるように構成されている請求項５に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
【請求項７】
第１に、複数の異なる半径の部分を有する感光体を設けること、
第２に、前記感光体を帯電させるための帯電デバイスを設けること、
前記帯電デバイスに隣接した前記感光体を回転させて前記感光体を帯電させること、および
第３に、前記感光体の帯電中に前記感光体と前記帯電デバイスとの間に間隙を設けることを含み、前記間隙は、前記感光体または前記帯電デバイスの少なくとも１つを用いて設けられる画像形成アセンブリ帯電方法。
【請求項８】
前記第１に感光体を設けることは、前記感光体を、第１および第２の端部部材、ならびに中間部材を有するように構成することを含み、第１および第２の端部部材は、前記中間部材の半径よりも大きな半径を有し、前記半径は、前記感光体の中心軸から測定される請求項７に記載の画像形成アセンブリ帯電方法。
【請求項９】
前記第１および第２の端部部材は、前記感光体の非画像形成エリアに対応し、前記中間部材は、前記感光体の画像形成エリアに対応する請求項８に記載の画像形成アセンブリ帯電方法。
【請求項１０】
前記第２に帯電デバイスを設けることは、前記帯電デバイスを複数の異なる半径の部分を有するように構成すること、およびモノリシック層から前記複数の部分を作成することを含む請求項７に記載の画像形成アセンブリ帯電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、ハード画像形成装置帯電デバイス、画像形成アセンブリ、画像形成アセンブリ帯電方法、およびハード画像形成デバイス画像保持部材帯電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電ローラ（ＣＲ）は、ハード画像形成システム（たとえば、レーザプリンタ画像形成システム）において感光体を帯電させるために用いられる。スコロトロン／コロナ帯電と同様に、帯電ローラは、空気イオン化を用いて感光体を帯電させる。しかし、帯電ローラは、帯電効率を（１００％の帯電効率付近まで）増加させ、スコロトロン帯電（約６５００Ｖ）より低い電圧（約１５００Ｖ）を用いる。帯電ローラと感光体との物理的な接触は、感光体のクリーニング動作後に、帯電ローラと感光体上に残存する材料との相互作用によって主に生じるプリント品質欠陥を引き起こす場合がある。感光体上に残存する材料は、感光体を覆う粘着性ポリマーを形成する場合がある。これらの相互作用は、感光体のクリーニング後、溶解した材料および帯電ディレクタを含む画像形成油が、感光体表面に依然として存在して、いくつかのプリント品質問題を引き起こす場合がある液体電子写真プロセスにおいてさらに顕著である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、感光体と接触する帯電ローラは、感光体上に形成された残存する画像と相互作用し、それによって（たとえば、帯電ローラの周囲に）ゴースト効果を引き起こす場合がある。さらに、感光体と接触する帯電ローラはまた、感光体上に残存する他の材料（たとえば、画像形成油）と相互作用し、漏れ材料（たとえば、帯電ローラゴムからの導電性イオン）で感光体を汚染し、感光体の帯電ローラ／感光体ニップにおいてピンホールを形成することもある。上記の欠点は、感光体／ブランケット画像転写を妨げ、現像を妨げ、感光体のクリーニングを妨げることによって、感光体品質の問題の一因となる場合がある。上記の欠点はまた、感光体横方向導電性に関連する問題および不均一な感光体帯電に関連する問題を引き起こす場合もある。この結果、消耗品の寿命は短くなり、ページ当たりのプリントコストは増加することがある。シームエリアを有する感光体を用いる液体電子写真プロセスに関する他の問題は、感光体上の欠陥またはラップオーバ（wrap-over）セクション（たとえば、シーム領域）における画像形成流体の蓄積によるプリント品質の欠陥を含む。感光体のセクションにわたる帯電ローラの移動によって、蓄積された材料のいくつかを上方向に引き付け、それらを画像エリアに複写する場合がある。余分な画像形成油は、通常の画像形成プロセスを乱すだけでなく、パッシェン曲線および感光体帯電電圧を崩壊させ、それによって、感光体を永久的に損傷させることがある。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決し、ハード画像形成装置帯電デバイスおよびハード画像形成デバイス帯電方法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】
【０００５】
本発明の少なくともいくつかの実施形態は、ハード画像形成装置帯電デバイス、画像形成アセンブリ、画像形成アセンブリ帯電方法、およびハード画像形成デバイス画像保持部材帯電方法に関連する。
【０００６】
一態様において、ハード画像形成装置帯電デバイスが開示される。帯電デバイスは、第１および第２の端部部材と、第１および第２の端部部材を連結する中間部材を含んでもよい。中間部材は、画像保持部材の画像エリアに対応する長さを有してよい。中間部材は、ハード画像形成装置のハード画像形成動作中に画像保持部材上に潜像を形成するのに用いられる画像形成エリアを帯電するように構成されてもよい。帯電デバイスの第１および第２の端部部材は、中間部材と画像保持部材の画像形成エリアとの間に所定の間隔を置いた帯電間隙を維持するように構成されてもよい。帯電デバイスの第１および第２の端部部材および中間部材はモノリシック層を含んでもよい。帯電デバイスは、画像保持部材を帯電させるように構成された外層を備えてもよい。層は、第１および第２の端部部材が、中間部材の半径よりも大きな半径を有するよう形成されてもよい。
【０００７】
他の態様では、画像形成アセンブリ帯電方法が述べられる。帯電方法は、第１に、複数の異なる半径の部分を有する感光体を設けること、第２に、感光体を帯電させるように構成された帯電デバイスを設けること、帯電デバイスに隣接した感光体を回転させて感光体を帯電させること、および第３に、感光体の帯電中に感光体と帯電デバイスとの間に間隙を設けることを含み、間隙は、感光体または帯電デバイスの少なくとも１つを用いて設けられてもよい。帯電方法は、第１および第２の端部および中間部を有するように感光体を構成することを含んでいてもよい。第１および第２の端部は、中間部の半径より大きな半径を有するように構成されてもよく、その半径は、感光体の中心軸から測定される。
【０００８】
以下の説明および図面から明らかなように、本明細書では、本発明の他の態様が開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、本発明の１つの実施形態に従って、例示的なハード画像形成デバイスまたは装置１００が示される。ハード画像形成デバイス１００はレーザプリンタであってもよい。ハード画像を媒体２１２（図２）上に形成するための他の構成も可能であり、たとえば、多機能周辺機器、コピー機、ファクシミリ機等を含む。ハード画像形成デバイス１００は、例示的な構成では、乾燥または液体マーキング剤（たとえば、トナー）を用いるように構成されたデバイスとして具現化されてもよい。ハード画像形成デバイス１００の例示的な構成に関するその他の詳細は、図２を参照しながら以下に記載される。
【００１０】
図２を参照すると、本発明の１つの実施形態による、ハード画像形成デバイス１００の例示的な高レベルブロック図が示される。レーザプリンタとして構成される図示されるハード画像形成デバイス１００は、コントローラ２０２、スキャニング装置２０４、画像形成アセンブリ２０５、およびハード画像を媒体２１２上に形成するように構成された現像／定着アセンブリ２１０を備える。
【００１１】
コントローラ２０２は、ハード画像形成デバイス１００の個々の部品（たとえば、２０４、２０５、２１０）の動作を制御するように構成されてもよい。コントローラ２０２の例示的な動作は、外部源（図示せず）から受け取られるデータ、内部で生成されるデータ、または別の方法でアクセスされるデータの画像データ処理動作（たとえば、ラスター化）を含む。コントローラ２０２のその他の詳細は、図３において以下に記載される。
【００１２】
スキャニング装置２０４は、コントローラ２０２によってフォーマットされた情報を感光体２０６上にスキャンし、潜像を形成するように構成されてもよい。１つの実施形態では、装置２０４は、光ビームを出力し、情報をスキャンするように構成されたレーザまたは他の光源を含んでいてもよい。
【００１３】
１つの実施形態では、画像形成アセンブリ２０５は、感光体２０６および帯電デバイス２０８を備える。本明細書では、感光体２０６は、代替的に画像保持部材と呼ばれる。帯電デバイス２０８はまた、帯電ローラと呼ばれることもある。
【００１４】
１つの実施形態では、感光体２０６は、スキャニング装置２０４によってスキャンされた情報を受け取るように構成された回転画像形成面（たとえば、図４の参照番号４０８）を含む。本明細書では、画像形成面４０８は、代替的に画像形成エリアまたは画像形成領域と呼ばれる。１つの実施形態では、感光体２０６は、円筒形の形状であってもよい。例示的な感光体２０６は、外側に露出した光導電材料（たとえば、層状に設けられる）を含む鋼鉄円筒形を含む。画像保持部材または感光体２０６の他の実施形態も可能である。１つの実施形態では、感光体２０６はまた、非画像形成面（たとえば、図５Ａの参照番号４０６）を含んでいてもよい。本明細書では、非画像形成面４０６は、代替的に非画像形成エリアまたは非画像形成領域と呼ばれる。１つまたは複数のラインの情報（たとえば、コントローラ２０２によってフォーマットされた情報）は、例示的な電子写真プロセスでは、潜像をその上に形成する感光体２０６の画像形成領域４０８においてレーザスキャニング装置２０４によってスキャンされてもよい。記載される例示的な実施形態では、領域４０６では情報はスキャンされない。
【００１５】
帯電ローラ２０８は、感光体２０６を帯電させ、潜像を感光体２０６上に形成することができるように構成されてもよい。帯電ローラ２０８は、感光体２０６を帯電させるように感光体２０６に隣接して回転可能に位置決めされてもよい。感光体２０６の帯電後、潜像は、スキャニング装置２０４を用いて感光体２０６上に形成される。例示的な帯電ローラ２０８のその他の詳細は、図４および図５Ａ〜図５Ｃにおいて、以下で述べる。
【００１６】
現像／定着アセンブリ２１０は、マーキング剤（たとえば、トナー）を用いて感光体２０６に書き込まれる情報を現像し、現像された画像を媒体２１２（たとえば、紙、トランスペアレンシー等のハード画像形成媒体）に転写かつ定着するように構成されてもよい。
【００１７】
図３は、ハード画像形成デバイス１００の動作を制御するように構成された例示的なコントローラ２０２の詳細な機能ブロック図である。１つの実施形態では、コントローラ２０２は、処理回路３０２、データベース３０６を含む記憶デバイス３０４、およびインタフェース３０８を備える。コントローラ２０２のその他の実施態様も可能である。
【００１８】
処理回路３０２は、データをスキャニング装置２０４に出力し、コマンド信号を感光体２０６および帯電ローラ２０８に出してそれぞれの動作（たとえば、帯電ローラ２０８を用いた感光体２０６の帯電、感光体２０６上への潜像の形成等）を制御するように構成されてもよい。
【００１９】
１つの実施形態では、処理回路３０２は、提供されるプログラミングを実行するように構成された回路を含んでいてもよい。たとえば、処理回路３０２は、たとえば、ソフトウェアおよび／またはファームウェアの命令を含むプログラミングの実行可能な命令を実行するように構成されたマイクロプロセッサまたは他の構造として実施されてもよい。処理回路３０２のその他の例示的な実施形態は、ハードウェアロジック、ＰＧＡ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、および／または他の構造を含む。これらの処理回路３０２の例は、単に例示を目的とし、本明細書において論じられる動作を実行するためにその他の構成も可能である。
【００２０】
記憶デバイス３０４は、電子データ、１つまたは複数の電子ファイルを含むファイルシステム、実行可能な命令等のプログラミング（たとえば、処理回路３０２によって用いられるソフトウェアおよび／またはファームウェア）、および／または他のデジタル情報を記憶するように構成され、プロセッサで使用可能な媒体を含んでいてもよい。たとえば、電子データおよび／またはファイルシステムは、記憶デバイス３０４のデータベース３０６にテーブルの形式で記憶され、記憶された情報は、処理回路３０２によって取り出せるように構成されることができる。プロセッサで使用可能な媒体は、例示的な実施形態では、処理回路を含む命令実行システムによって、またはこれに関連して用いられるプログラミング、データおよび／またはデジタル情報を含み、記憶し、または維持することが可能な製品を含む。たとえば、例示的なプロセッサで使用可能な媒体は、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、または半導体媒体等の物理媒体の１つを含んでいてもよい。プロセッサで使用可能な媒体のさらに具体的な例は、限定はされないが、フロッピー（登録商標）ディスケット、Ｚｉｐディスクなどのポータブル磁気コンピュータディスケット、ハードドライブ、ランダムアクセスメモリ、読出し専用メモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、および／またはプログラミング、データ、もしくは他のデジタル情報を記憶することが可能な他の構成を含む。
【００２１】
インタフェース３０８は、電子データを、コントローラ２０２の外部に（たとえば、ハード画像形成デバイス１００の外部デバイスに）伝達し、制御信号を伝達して感光体２０６等上に潜像を形成するように構成されてもよい。
【００２２】
図４は、例示的な電子写真の態様を示す機能概略図である。たとえば、１つの実施形態による、帯電ローラ２０８を用いた感光体２０６の帯電が示される。
【００２３】
いくつかの実施形態に従って以下にさらに論じられるように、感光体２０６は、複数の異なる領域を含んでいてもよい。複数の領域は、異なる半径を有する、または中心軸４０７から異なる距離を置いた感光体２０６の外面の画像形成領域４０８および非画像形成領域４０６（図５Ａ）にそれぞれ対応していてもよい。１つの実施形態では、感光体２０６の光導電材料は、円筒形の周りに層４０９状で設けられてもよい。１つの実施形態では、感光体２０６の画像形成領域４０８は、ハード画像形成デバイス１００（図１）のハード画像形成動作中に潜像を形成するように構成される。
【００２４】
帯電ローラ２０８は、感光体２０６に隣接して位置決めされ、感光体２０６を帯電させるように軸を中心に回転するように構成されてもよい。帯電ローラ２０８は、コア部材４０３（たとえば、導電材料を含む）、およびコア部材４０３上に形成された材料４０４（たとえば、高抵抗ゴム）の層を含んでいてもよい。コア部材４０３は、電圧供給装置４１０から電圧を受け取り、感光体２０６を帯電させることができるように構成されてもよい。１つの実施形態では、帯電ローラ２０８は、所定の間隙「ｈ」が、感光体２０６の帯電中に、帯電ローラ２０８と感光体２０６との間に設けられるように位置決めされる。
【００２５】
パッシェン曲線は、露出した電極間の間隙「ｈ」の関数として、空気イオン化破壊電圧を示す。１つの実施形態では、帯電ローラ２０８の層４０４および感光体２０６の層４０８は、感光体２０６を帯電させるための電極として機能する。間隙「ｈ」における電圧Ｖgは、光導電材料層４０９と間隙「ｈ」との間の帯電ローラ電圧ＶCRの分裂によって決まる。電圧Ｖgは、以下の式から得られる。
【００２６】
【数１】
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【００２７】
ここで、「Ｖcr」は、帯電ローラ２０８の金属コア電圧であり；「Ｖphoto」は、感光体２０６の帯電電圧であり；「Ｖelastomer」は、エラストマーまたはゴム層４０４にわたる電圧降下であり；「ｈ」は、露出した電極間の間隙（たとえば、光導電材料層４０９と帯電ローラ２０８を含む電極間のギャップ）であり；「ε」は、感光体２０６の層４０９の誘電率であり；およびＬは、感光体２０６の光導電材料層４０９の厚さである。
【００２８】
図５Ａ〜図５Ｃは、それぞれ、様々な例示的な実施形態に従って、感光体を帯電させるために、感光体と帯電ローラとの間に間隙を設けるための画像形成アセンブリ２０５、２０５ａ、２０５ｂの例示的な配置を示す。
【００２９】
図５Ａを参照すると、画像形成アセンブリ２０５の例示的な配置が示される。画像形成アセンブリ２０５は、層４０４の端部すなわち部材５０２が、層４０４の中間部すなわち部材５０４の半径Ｒ２よりも大きな半径Ｒ１を有して形成されるように、層４０４（たとえば、高抵抗ゴムまたはエラストマー）でコーティングされたコア部材４０３を含む帯電ローラ２０８を備える。ここで、半径は、帯電ローラ２０８の中心軸５０７から測定される。帯電ローラ２０８の端部５０２は、帯電ローラ２０８の中間部５０４と、感光体２０６の領域４０８との間に間隙「ｈ」を維持しながら、感光体２０６の領域４０６に接触し、これらの領域に隣接して搭載される。１つの実施形態では、帯電ローラ２０８の中間部５０４、および感光体２０６の画像形成領域４０８は、長さが等しくてもよい。
【００３０】
感光体２０６は、円筒形ドラム上に複数の層（図示せず）を形成することによって形成されてもよい。感光体２０６を形成するために円筒形ドラム上にコーティングされた材料の例示的な層４０９は、たとえば、マイラー、アルミニウム、帯電発生層、および／または帯電搬送層を含んでいてもよい。感光体２０６ａの複数の領域（たとえば、それぞれ画像形成および非画像形成領域４０８、４０６）は、連続したモノリシック材料の層（たとえば、層４０８（図４））から形成され、非画像形成領域４０６はさらに、感光体２０６の層４０９のこのような領域に存在する導電材料（たとえば、アルミニウム）を陽極酸化することによって電気的に絶縁されてもよい。
【００３１】
１つの実施形態では、帯電ローラ２０８の層４０４の端部５０２および中間部５０４は、コア部材４０３の周りに材料の連続層（たとえば、高抵抗ゴムのモノリシック層）として形成されてもよい。たとえば、帯電ローラ２０８は、感光体２０６を帯電させるように構成されたモノリシック層４０４を含み、層４０４は、端部５０２が、中間部５０４の半径よりも大きな半径を有するように形成されてもよい。
【００３２】
図５Ｂを参照すると、帯電ローラ２０８ａの層４０４ａと感光体２０６ａとの間に間隙「ｈ」を設けるための画像形成アセンブリ２０５ａの別の例示的な配置が示され、ここで、同様の要素は、同様の数字を用いて、接尾辞「ａ」を加えて示される。感光体２０６ａは、図５Ａにおいて上述されるように形成されてもよいが、さらに、感光体２０６ａの中心軸４０７ａから測定される異なる半径（たとえば、Ｒ３およびＲ４）を有するように形成された材料の連続層（たとえば、図４の層４０９）から形成される複数の部分（たとえば、端部５０６および中間部５０８）を含む。基準ディスクとしても参照される第１および第２の端部５０６は、非画像形成領域４０６ａを含み、中間部５０８は、画像形成領域４０８ａを含む。図５Ｂに示される例では、非画像形成領域４０６ａは、画像形成領域４０８ａの外側で横にあり、非画像形成領域４０６ａは、図５Ａにおいて上述されたように、電気的に絶縁されてもよい。
【００３３】
続けて図５Ｂを参照すると、コア部材４０３ａを含む帯電ローラ２０８ａは、帯電ローラ２０８ａの中心軸５０７ａから測定される均一な半径を有する円筒形部材として形成されている。図示される例示的な実施形態では、帯電ローラ２０８ａの第１および第２の端部５０３は、感光体２０６ａの端部５０６と接触し、これらに搭載されるように構成され、一方、感光体２０６ａの領域４０８ａと帯電ローラ２０８ａとの間には、間隙「ｈ」が維持される。
【００３４】
図５Ｃを参照すると、帯電ローラ２０８ｂの層４０４ｂと、感光体２０６ａの画像形成領域４０８ａとの間に別の間隙「ｈ１」を設けるための画像形成アセンブリ２０５ｂの別の例示的な配置が示され、ここで、同様の要素は、同様の数字を用い、接尾辞「ｂ」を加えて示される。画像形成アセンブリ２０５ｂの帯電ローラ２０８ｂは、複数のホイール５１０を含んでいてもよい（たとえば、ホイール５１０は、駆動部材またはローラを含んでいてもよい）。ホイール５１０は、帯電ローラ２０８ｂのコア部材４０３ｂによって収容される。ホイール５１０は、層４０４ｂおよび帯電ローラ２０８ｂのコア部材４０３ｂの半径Ｒ６よりも大きな半径Ｒ５を有し、半径は、帯電ローラ２０８ｂの中心軸５０７ｂから測定される。ホイール５１０は、感光体２０６ａの端部５０６のそれぞれの面と接触し、これらに隣接して搭載されるように構成され、それによって、帯電ローラ２０８ｂの層４０４ｂと、感光体２０６ａの画像形成領域４０８ａとの間に間隙「ｈ１」を設けるように構成されている。感光体２０６ａの端部５０６は、図５Ｂにおいて上述されたように、電気的に絶縁されてもよい。
【００３５】
図５Ａ〜図５Ｃの例示的な実施形態に示されるように、帯電ローラ２０８および感光体２０６の配置は、層４０４と画像形成領域４０８との間に、異なる設計の間隙「ｈ」および「ｈ１」を設けるように変形されてもよい。
【００３６】
図６は、３つの例示的な帯電ローラ電圧（ＶCR）に対する、間隙「ｈ」の関数としてＶgを示す例示的なグラフである。図示されるパッシェン曲線は、空気イオン化に必要な最小電圧を示す。各ＶCRに対して、イオン化は、グラフに示されるように、間隙「ｈ」に対して発生することが観察された。ここで、Ｖg≧Ｖパッシェンである。
【００３７】
グラフに示されるように、発明者は、すべての間隙「ｈ」についてＶCR＝５００Ｖに対してイオン化は発生しないことを観察した。イオン化が発生する最小ＶCRは、本明細書に記載される例示的な感光体に対して、本明細書において帯電間隙と呼ばれる関連の間隙がｈ＝１９ミクロンで５７３Ｖであることが判明した。帯電間隙は、帯電ローラ２０８と感光体２０６との間の最大の間隔を置いた距離「ｈ」に対応し、帯電効率は、あたかも帯電ローラ２０８が感光体２０６と接触するのとほぼ同じである。通常、帯電間隙は、約１９ミクロンであり、最小のばらつきは、感光体層４０９の特性、および帯電環境における空気圧力および湿度等の要因によって決まる。帯電効率は、距離「ｈ」がこの帯電間隙を越える配置において減少する。
【００３８】
ＶCR＝７００Ｖに対して、発明者は、イオン化が５０ミクロンの間隙「ｈ」で開始し、間隙「ｈ」が約８ミクロンまで減少するまで続くことを観察した。イオン化が一旦始まると、感光体２０６の表面は、電荷および対向電荷を引き付け、それによって表面電圧を増加させる。しかし、帯電ローラ２０８の表面電圧は、帯電ローラ２０８が導電性にされていないため、対向電荷の引き付けにより、著しく帯電されることは見出されなかった。したがって、間隙「ｈ」内の電圧Ｖgは、電圧が所定の間隙「ｈ」に対してパッシェン値に到達するまで減少する場合がある。間隙「ｈ」が、感光体および帯電ローラの異なる設計に対して低減されるため、（たとえば、より低いパッシェン電圧制限のために）イオン化の増加が発生し、それによって帯電間隙に到達するまで、感光体２０６での帯電を増加させる。電圧Ｖgは、間隙「ｈ」が所定の間隙（たとえば、帯電間隙）に到達するまでパッシェン曲線に固定されることが見出された。上記のように、帯電間隙は、例示的な実施形態では、約１９ミクロンであることが観察された。
【００３９】
１つの例示的なケースでは、発明者は、間隙「ｈ」が帯電間隙未満に低下すると、ＶCR分離が、感光体２０６の表面における蓄積電荷のためにパッシェン曲線よりもＶgだけ低下するため感光体２０６のさらなる帯電は起こらないことを観察した。１つの例では、帯電ローラ２０８は、帯電間隙までのみ最大電圧に感光体２０６を帯電させることが観察され、帯電間隙未満の間隙では、感光体２０６のさらなる帯電は起こらなかった。上記の例では、帯電間隙において得られる感光体２０６の帯電効率は、帯電間隙未満のすべての間隙「ｈ」に対して同じままであり（たとえば、１９ミクロンから０ミクロン）、感光体２０６は、ほぼ帯電間隙において最大の電位（たとえば、帯電ローラ電圧−５７３Ｖ）に帯電された。
【００４０】
間隙「ｈ」が帯電ローラ２０８と感光体２０６との間にある感光体２０６の帯電効率は、帯電ローラ２０８が感光体２０６と接触する場合の帯電効率と比べられ、その結果は、以下のテーブルに示される。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
上記のテーブル１から理解することができるように、帯電ローラ２０８と感光体２０６との間が接触せず、帯電ローラ２０８と感光体２０６との間に間隙「ｈ」が維持されたとしても、感光体２０６の帯電効率は、均一のままである。さらに、帯電均一性は、帯電ローラが感光体と接触する場合の手法と比較して、帯電ローラ２０８と感光体２０６との間に間隙「ｈ」を維持することによって改善される。
【００４３】
いくつかの実施形態の例示的な利点は、帯電ローラと感光体との間に間隙を設け、感光体との接触により帯電ローラが損傷する可能性を低減させることを含む。感光体の直接的な帯電は、帯電ローラと感光体との間に間隙を有する実施形態では起こらないため、インスキャンおよびクロススキャン方向の両方において帯電均一性を高めることが可能であるかも知れない。いくつかの実施形態によって提供される解決法は、位置合わせミスおよび製造中の材料欠陥に対してさらに強力な帯電システムを提供する。間隔を置いた帯電ローラを用いて感光体を帯電させるその他の利点は、コスト、サイズ、およびオゾン発生率に関連する効率を含む。
【００４４】
求められる保護は、単に例示のために与えられ、添付の特許請求項の範囲によってのみ限定される、開示される実施形態には限定されない。
【００４５】
以上本発明の各実施例について説明したが、実施例の理解を容易にするために、実施例ごとの要約を以下に列挙する。
〔１〕  第１および第２の端部部材５０２と、前記第１および第２の端部部材５０２を連結し、ハード画像形成装置の画像保持部材２０６の画像形成エリア４０８に対応する長さを有する中間部材５０４を備え、上記中間部材５０４は、前記ハード画像形成装置のハード画像形成動作中に前記画像保持部材２０６上に潜像を形成するのに用いられる画像形成エリア４０８を帯電するように構成され、前記第１および第２の端部部材５０２は、前記中間部材５０４と前記画像保持部材２０６の前記画像形成エリア４０８との間に所定の間隔を置いた帯電間隙「ｈ」を維持するように前記中間部材５０４を構成し、前記第１および第２の端部部材５０２および前記中間部材５０４はモノリシック層を含むことを特徴とするハード画像形成装置帯電デバイス。
〔２〕  前記帯電デバイス２０８は、前記画像保持部材２０６を帯電させるように構成された外層４０４を備え、前記外層４０４は、前記第１および第２の端部部材５０２が、前記中間部材５０４の半径Ｒ２よりも大きな半径Ｒ１を有するように形成される〔１〕に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
〔３〕  電圧供給部４１０から電圧を受け取り、前記帯電デバイス２０８と前記画像保持部材２０６との間にイオン化を形成し、前記画像保持部材２０６を帯電させる部材４０３を含む〔１〕に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
〔４〕  前記帯電デバイス２０８は、回転可能な帯電ローラとして構成される〔１〕に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
〔５〕  前記中間部材５０４の半径Ｒ２は、前記第１および第２の端部部材５０２の半径Ｒ１よりも小さい〔１〕に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
〔６〕  前記帯電デバイス２０８の前記第１および第２の端部部材５０２は、前記画像保持部材２０６の非画像形成エリア４０６と接触し、前記中間部材５０４と感光体の前記画像形成エリア４０８との間に前記帯電間隙「ｈ」を設けるように構成されている〔５〕に記載のハード画像形成装置帯電デバイス。
〔７〕  第１に、複数の異なる半径の部分を有する感光体２０６ａを設けること、
第２に、前記感光体２０６ａを帯電させるための帯電デバイス２０８ａを設けること、
前記帯電デバイス２０８ａに隣接した前記感光体２０６ａを回転させて前記感光体２０６ａを帯電させること、および
第３に、前記感光体２０６ａの帯電中に前記感光体２０６ａと前記帯電デバイス２０８ａとの間に間隙「ｈ」を設けることを含み、前記間隙「ｈ」は、前記感光体２０６ａまたは前記帯電デバイス２０８ａの少なくとも１つを用いて設けられる画像形成アセンブリ帯電方法。
〔８〕  前記第１の感光体２０６ａを設けることは、前記感光体２０６ａを、第１および第２の端部部材５０６、ならびに中間部材５０８を有するように構成することを含み、第１および第２の端部部材５０６は、前記中間部材５０８の半径Ｒ４よりも大きな半径Ｒ３を有し、前記半径は、前記感光体２０６ａの中心軸４０７ａから測定される〔７〕に記載の画像形成アセンブリ帯電方法。
〔９〕  前記第１および第２の端部部材５０６は、前記感光体２０６ａの非画像形成エリア４０６に対応し、前記中間部材５０８は、前記感光体２０６ａの画像形成エリア４０８ａに対応する〔８〕に記載の画像形成アセンブリ帯電方法。
〔１０〕  前記第２の帯電デバイス２０８ａを設けることは、前記帯電デバイス２０８ａを複数の異なる半径Ｒ５、Ｒ６の部分５１０を有するように構成すること、およびモノリシック層から前記複数の部分を作成することを含む〔７〕に記載の画像形成アセンブリ帯電方法。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】１つの実施形態によるハード画像形成デバイスの例示的な図である。
【図２】１つの実施形態によるハード画像形成デバイスの高レベルブロック図である。
【図３】１つの実施形態によるハード画像形成デバイスのコントローラの機能ブロック図である。
【図４】１つの実施形態による帯電デバイスを用いた感光体の帯電を示す機能概略図である。
【図５Ａ】例示的な実施形態による、帯電デバイスと感光体との間に間隙を設けるように構成された例示的な配置を示す図である。
【図５Ｂ】例示的な実施形態による、帯電デバイスと感光体との間に間隙を設けるように構成された例示的な配置を示す図である。
【図５Ｃ】例示的な実施形態による、帯電デバイスと感光体との間に間隙を設けるように構成された例示的な配置を示す図である。
【図６】１つの実施形態による、感光体−帯電デバイスの間隙と間隙内の電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１００  ハード画像形成アセンブリ
２０２  コントローラ
２０４  スキャニング装置
２０５  画像形成アセンブリ
２０６  感光体
２０８  帯電ローラ（帯電デバイス）
２１０  現像／定着アセンブリ
２１２  媒体
３０２  処理回路
３０４  記憶デバイス
３０６  データベース
３０８  インタフェース
４０６  非画像形成領域
４０８  画像形成領域
４１０  電源装置
５０２  端部(端部部材）
５０４  中間部(中間部材）
【図１】
2005141218.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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