(57)【要約】【課題】ブレード状の帯電部材とその支持部材との間の接着力の低下を抑制することのできる帯電装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１の表面に接触し感光体１の表面を帯電させるブレード状の帯電部材２１と、帯電部材２１が接着される帯電部材２１の支持部材２２と、を有する帯電装置２は、帯電部材２１が、導電性が異なる複数の弾性材料２１ａ、２１ｂで構成され、少なくとも支持部材２２に接着される部分は導電剤を含有しない弾性材料２１ｂで形成され、感光体１に接触する部分は導電剤を含有する弾性材料２１ａで形成される構成とする。【選択図】図３
2013125200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の表面に接触し前記感光体の表面を帯電させるブレード状の帯電部材と、前記帯電部材が接着される前記帯電部材の支持部材と、を有する帯電装置において、
前記帯電部材は導電性が異なる複数の弾性材料で構成され、少なくとも前記支持部材に接着される部分は導電剤を含有しない弾性材料で形成され、前記感光体に接触する部分は導電剤を含有する弾性材料で形成されることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記帯電部材は、前記感光体上のトナーを前記感光体上から除去するクリーニング部材を兼ねる請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記帯電部材は、前記導電剤を含有しない弾性材料が、導電剤を含有しない接着剤で前記支持部材に接着されることで、前記支持部材により支持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記帯電部材に給電するために前記導電剤を含有する弾性材料に接触する給電部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の帯電装置。
【請求項５】
前記給電部を前記帯電部材の長手方向において複数有し、前記導電剤を含有する弾性材料の前記感光体との接触位置から前記給電部までの最短距離は、前記複数の給電部間で略一定であることを特徴とする請求項４に記載の帯電装置。
【請求項６】
前記給電部は前記帯電部材の長手方向に沿って延在する細長形状を有し、前記導電剤を含有する弾性材料の前記感光体との接触位置から前記給電部までの最短距離は、前記給電部の長手方向の全域で略一定であることを特徴とする請求項４に記載の帯電装置。
【請求項７】
回転可能な感光体と、請求項１〜６のいずれか一項に記載の帯電装置と、前記感光体上のトナーを被転写体に転写させる転写手段と、を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体を帯電させるブレード状の帯電部材を備えた帯電装置、及びこれを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置の電子写真感光体（感光体）を帯電させる帯電手段として、コロトロンやスコロトロンなどのコロナ放電器、或いはローラ状の帯電部材である帯電ローラが広く用いられている。
【０００３】
一方、画像形成装置の更なる小型化、低コスト化のために、導電性ゴムを材料としたブレード状の帯電部材である帯電ブレードの使用が提案されており、帯電ブレードがクリーニング部材としてのクリーニングブレードを兼ねるものもある（特許文献１、２）。
【０００４】
尚、本明細書では、ブレード状の帯電部材には、クリーニング手段とは別個に設けられた帯電手段としてのブレード状の帯電部材と、帯電及びクリーニング手段としてのブレード状の帯電及びクリーニング部材とが含まれるものとする。又、本明細書では、帯電装置には、クリーニング部材とは別個に設けられた帯電部材を備えた帯電装置と、帯電及びクリーニング部材を有しクリーニング装置を兼ねる帯電及びクリーニング装置とが含まれるものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３４３３７３号公報
【特許文献２】特開平５−２７５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、一般的に、帯電ブレードは、ブレードの全体が導電性のゴムで構成されている。そして、この導電性のゴムブレードである帯電ブレードを、支持板金に電極を取り付け、この支持板金に電極を取り付け、これら電極及び支持板金を介して帯電ブレードに帯電バイアスを印加する。これにより、感光体を帯電させる。
【０００７】
上述のような構成の場合、帯電ブレードを支持板金に接着する接着剤にも導電性が求められる。
【０００８】
しかしながら、導電性を与えるための導電剤が加えられた接着剤では、感光体と当接しながら摺擦する帯電ブレードが支持板金から剥離してしまうことがある。即ち、帯電ブレードの支持板金に対する十分な接着力を得ることが困難である。
【０００９】
更に、ゴムに導電性を与えるために添加されたイオン系導電剤（例えば、クロロヒドリン）やカーボンにより、帯電ブレードを接着する接着剤の接着力を低下させることがある。
【００１０】
このように、接着剤の接着力が小さくなると、帯電ブレードにかかる圧力により、帯電ブレードと支持板金との接着部の一部が剥がれて、帯電ブレードの先端にかかる圧力が小さくなることがある。これにより、帯電ブレードと感光体との間のニップ形状が不安定になり、帯電性能が低下して、感光体の帯電不良が生じてしまうことがある。又、輸送時などの高温高湿環境に放置された場合、帯電ブレードが支持板金から剥がれてしまうことがある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、ブレード状の帯電部材とその支持部材との間の接着力の低下を抑制することのできる帯電装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は本発明に係る帯電装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、感光体の表面に接触し前記感光体の表面を帯電させるブレード状の帯電部材と、前記帯電部材が接着される前記帯電部材の支持部材と、を有する帯電装置において、前記帯電部材は導電性が異なる複数の弾性材料で構成され、少なくとも前記支持部材に接着される部分は導電剤を含有しない弾性材料で形成され、前記感光体に接触する部分は導電剤を含有する弾性材料で形成されることを特徴とする帯電装置である。
【００１３】
本発明の他の態様によると、回転可能な感光体と、上記本発明の帯電装置と、前記感光体上のトナーを被転写体に転写させる転写手段と、を有する画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブレード状の帯電部材とその支持部材との間の接着力の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る画像形成装置の画像形成部の構成を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施例における帯電ブレードを示す帯電装置の要部の模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施例における帯電ブレードの給電構成を示す帯電装置の要部の模式的な平面図である。
【図５】本発明の一実施例における帯電ブレードの給電構成を示す帯電装置の要部の模式的な側面図である。
【図６】帯電交流電圧のピーク間電圧と感光体の帯電電位との関係を示すグラフ図である。
【図７】帯電ブレードの支持部材への接着力を評価するための試験を説明するための模式図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の画像形成部の構成を示す模式的な断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例における帯電ブレードを示す帯電装置の要部の模式的な断面図である。
【図１１】本発明の更に他の実施例における帯電ブレードを示す帯電装置の要部の模式的な断面図である。
【図１２】図１１に示す帯電ブレードの製造方法を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の更に他の実施例における帯電ブレードを示す帯電装置の要部の模式的な断面図である。
【図１４】図１３に示す帯電ブレードの製造方法を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の更に他の実施例における帯電ブレードを示す帯電装置の要部の模式的な断面図である。
【図１６】本発明の更に他の実施例における帯電ブレードの給電構成を示す帯電装置の要部の模式的な平面図である。
【図１７】帯電ブレードの給電部の位置による放電開始電圧の変化を説明するためのグラフ図である。
【図１８】帯電ブレードの給電部の位置からの距離により感光体の帯電電位の変化を説明するためのグラフ図である。
【図１９】本発明の更に他の実施例における帯電ブレードの給電構成を示す帯電装置の要部の模式的な平面図である。
【図２０】給電部として導電テープを用いた場合の導電テープの接着力を確認する試験を説明するための模式図である。
【図２１】帯電ブレードの感光体に対する当接角、侵入量を説明するための模式図である。
【図２２】従来の帯電ブレードを備えた帯電装置の要部を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る帯電装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
１．画像形成装置の全体構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す模式的な断面図である。又、図２は、本実施例の画像形成装置が備える画像形成部の模式的な断面図である。
【００１８】
本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式を採用したタンデム型のカラーレーザープリンタである。又、本実施例の画像形成装置１００は、最大通紙サイズがＡ３サイズ、解像度が６００ｄｐｉである。
【００１９】
画像形成装置１００は、画像形成装置の本体（装置本体）と通信可能に接続された外部ホスト装置からの画像情報に応じて、記録紙などの転写材にフルカラー画像を形成して出力することができる。
【００２０】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する。
【００２１】
本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表すための符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して総括的に説明する。
【００２２】
画像形成部Ｓは、回転可能なドラム型の感光体（感光体ドラム）１を有している。感光体１の周囲には、次の各手段が設けられている。先ず、帯電手段としてのブレード状の帯電部材である帯電ブレード２１である。次に、露光手段（情報書き込み手段）としての露光装置（レーザースキャナー）３である。次に、現像手段としての現像装置４である。次に、一次転写手段としてのローラ型の転写部材である一次転写ローラ９２である。次に、除電手段としての前露光装置６である。次に、クリーニング手段としてのブレード状のクリーニング部材であるクリーニングブレード７１である。本実施例では、帯電ブレード２１、後述する支持板金２２などを有して、帯電装置２が構成されている。又、本実施例では、クリーニングブレード７１、回収容器７２などを有して、クリーニング装置７が構成されている。
【００２３】
又、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向するように、被転写体として、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト９１が配置されている。中間転写ベルト９１は、支持部材としての駆動ローラ９５、テンションローラ９４、二次転写対向ローラ９６に、所定の張力をもって掛け渡されている。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの一次転写ローラ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋは、中間転写ベルト９１の内周面側に配置されている。そして、各一次転写ローラ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋは、中間転写ベルト９１を介して各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに押圧されており、中間転写ベルト９１と各感光体１とが接触する一次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋが形成されている。又、中間転写ベルト９１の外周面側において、二次転写対向ローラ９６に対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の転写部材である二次転写ローラ１０が配置されている。二次転写ローラ１０は、中間転写ベルト９１を介して二次転写対向ローラ９６に押圧されており、二次転写ローラ１０と中間転写ベルト９１とが接触する二次転写部Ｎ２が形成されている。本実施例では、中間転写ベルト９１、一次転写ローラ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋ、駆動ローラ９５、テンションローラ９４、二次転写対向ローラ９６などを有して中間転写ユニット９が構成されている。
【００２４】
又、画像形成装置１００は、記録紙などの転写材Ｐを二次転写部Ｎ２へと供給するための転写材収容カセット（図示せず）、転写材供給ローラ（図示せず）、転写材搬送路（図示せず）、レジストローラ１２などを有する。又、画像形成装置１００は、転写材Ｐにトナー像を定着させるための定着手段としての定着装置１３を有する。
【００２５】
画像形成時には、図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転する感光体１の表面は、帯電ブレード２１によって所定の極性及び所定の電位に一様に帯電させられる。帯電した感光体１の表面は、露光装置３によって画像情報に従って走査露光される。これにより、感光体上に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。感光体１上に形成された静電潜像は、現像装置４から現像剤のトナーが供給されることによって現像される。感光体１上に形成されたトナーは、一次転写ローラ９２によって、図中矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転する中間転写ベルト９１上に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ９２には、一次転写電圧印加手段としての一次転写電源９３から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。
【００２６】
例えば、フルカラー画像の形成時には、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫで形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト９１上に順次に重ね合わせて転写（一次転写）される。中間転写ベルト９１に転写されたトナー像は、二次転写ローラ７によって転写材Ｐ上に転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ１０には、二次転写電圧印加手段としての二次転写電源（図示せず）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。
【００２７】
その後、未定着のトナー像を担持した転写材Ｐは、定着装置１３へと搬送される。そして、定着装置１３が備えるローラ対によって加熱されながら挟持して搬送されることにより、転写材Ｐが加熱及び加圧されることによって、転写材Ｐ上にトナー像が溶融定着される。その後、転写材Ｐは画像形成装置１００の外部に排出される。
【００２８】
一方、一次転写工程後の感光体１上には、形成された静電潜像に起因する電位分布が残留しているため、前露光装置６によって光を照射することによって除電され、略均一な電位分布に調整される。
【００２９】
又、一次転写工程後の感光体１上に残留したトナー（一次転写残トナー）は、クリーニングブレード７１によって、回転する感光体１上から除去されて、回収容器７２内に回収される。クリーニングブレード７１は、感光体１の表面に当接させられている。又、本実施例では、クリーニングブレード７１は、ウレタンゴム系の材料で形成されている。
【００３０】
又、二次転写工程後の中間転写ベルト９１上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニングブレード１１ａにより、回転する中間転写ベルト９１上から除去されて、回収容器１１ｂ内に回収される。本実施例では、ベルトクリーニングブレード１１ａ、回収容器１１ｂなどを有して、ベルトクリーニング装置１１が構成される。ベルトクリーニングブレード１１ａは中間転写ベルト９１の表面に当接させられている。又、本実施例では、ベルトクリーニングブレード１１ａは、ウレタンゴム系の材料で形成されている。
【００３１】
尚、本実施例では、感光体１と、感光体１に作用するプロセス手段としての帯電装置２、現像装置４及びクリーニング装置７とは、枠体によって一体的にカートリッジ化され、装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ８が構成されている。プロセスカートリッジ８は、例えば現像装置４の現像剤の寿命又は枯渇、或いは感光体１の寿命などによって、新品と交換される。
【００３２】
２．感光体
本実施例では、感光体１は、有機光導電体（ＯＰＣ）を備えた有機感光体である。本実施例では、ＯＰＣは負の帯電特性を有している。即ち、本実施例の感光体１の帯電極性は負極性である。又、本実施例では、感光体１の外径は３０ｍｍであり、長手方向（回転軸線方向）の長さは３６０ｍｍである。
【００３３】
有機感光体は、導電性の基体（支持体）上に、有機光導電体を主成分とする光導電層を備えた有機物質の感光層が形成されている。本実施例では、感光体１は、接地されたアルミニウムなどの導電材料で作製されたドラム状の基体の外周面に、有機光導電体を主成分とする感光層と、厚さ２５μｍ程度のポリカーボネートで構成されている電荷輸送層と、が塗布されて形成されている。
【００３４】
感光体１は、図示しない駆動手段としてのＤＣブラシレスモーターによって、中心支軸を中心に２５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。
【００３５】
３．現像装置
現像装置４は、主にトナー（非磁性トナー）とキャリア（磁性キャリア）との混合物である二成分現像剤を収容した現像容器４２を有する。感光体１に対向する現像容器４２の開口部に、現像剤担持体としての現像スリーブ４１が回転可能に設けられている。現像スリーブ４１の内部には、磁界発生手段としてのマグネットが、現像容器４２に対して固定して配置されている。このマグネットの磁力により、現像容器４２内の現像剤が、現像スリーブ４１上に磁気的に保持される。現像スリーブ４１上の現像剤は、現像スリーブ４１が回転することにより、感光体１との間のギャップ部である現像部へ搬送される。
【００３６】
現像スリーブ４１には、図示しない現像電圧印加手段としての現像電源（高圧電源）が接続されている。そして、現像動作時には、この現像電源から、直流電圧（本実施例では−４００Ｖ）と交流電圧（本実施例ではＶｐｐが１６００Ｖ）とが重畳された振動電圧である現像電圧（現像バイアス）が、現像スリーブ４１に印加される。現像スリーブ４１上の現像剤のトナーは、この現像電圧により現像スリーブ４１と感光体１との間に形成される電界の作用によって、感光体１上の静電潜像に付着させられる。これによって、感光体１上の静電潜像はトナー像として現像される。
【００３７】
本実施例では、トナーは、キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。即ち、本実施例では、現像装置４が静電潜像の現像に用いるトナーの帯電極性として意図された正規の帯電極性は負極性である。
【００３８】
本実施例では、トナーは、ポリエステルを主体とした樹脂バインダーに顔料を混練したものを、粉砕分級して得られたトナーである。本実施例では、トナーの平均粒径は約６μｍである。又、本実施例では、感光体１に付着したトナーの平均帯電量は約−３０μＣ／ｇである。
【００３９】
本実施例では、イメージ露光と反転現像との組み合わせにより、感光体１上の静電潜像を現像する。即ち、本実施例では、一様に帯電処理された感光体１上における露光により電位の絶対値が低下させられた画像部（露光部）に、感光体１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成する。
【００４０】
４．帯電ブレード
次に、本実施例における帯電ブレード２１について説明する。
【００４１】
４−１．帯電ブレードの構成
先ず、本実施例における帯電ブレード２１の構成について説明する。
【００４２】
図３は、本実施例の帯電ブレード２１の断面形状を示す帯電装置２の要部の模式的な断面図（図４におけるＡ−Ａ線断面）である。図４は、後述する給電構成をも示す本実施例の帯電装置２の要部の模式的な平面図である。又、図５は、該給電構成をも示す本実施例の帯電装置２の要部の模式的な側面図である。
【００４３】
本実施例では、画像形成装置１００は、帯電ブレード２１を備えた帯電装置２を有する。本実施例では、帯電装置２は、プロセスカートリッジ８に含まれている。
【００４４】
本実施例では、帯電装置２は、帯電ブレード２１と、導電材料としての金属で形成された支持部材である支持板金２２と、を有する。帯電ブレード２１は、感光体１側に配置される表面２１ｃと、表面２１ｃと平行で且つ表面２１ｃに対して感光体１とは反対側に配置された裏面２１ｄとを有し、表面２１ｃ及び裏面２１ｄと直交する方向の断面が矩形の板状（ブレード状）の弾性部材である。本実施例では、支持板金２２は、帯電ブレード２１と同様に板状とされ、帯電ブレード２１が固定される第１の部分２２ａと、屈曲部２２ｃにおいて屈曲され、第１の部分２２ａに対して略直交方向に延在する第２の部分２２ｂとを有する。
【００４５】
本実施例では、支持板金２２は、プロセスカートリッジ８の枠体（図示せず）に固定されている。帯電ブレード２１は、裏面２１ｄの短手方向の所定範囲が支持板金２２に固定手段としての接着剤２３により固定されている。帯電ブレード２１の短手方向において、自由端（先端）２１ｆから、支持板金２２との固定部の先端２１ｆ側の端部まで、所定の自由長が設けられている。
【００４６】
帯電ブレード２１は、先端２１ｆ側且つ表面２１ｃ側のエッジ部（当接エッジ部）２１ｅが、所定の当接角θをもって、感光体１の回転方向（表面の移動方向）に対してカウンター方向（当接角θが鋭角）に当接させられている。ここで、図２１（ａ）を参照して、当接角θは、感光体１との接触部に隣接する帯電ブレード２１の表面２１ｃと、感光体１上の帯電ブレード２１との接触部の、感光体１の回転方向下流側の端部における接線とのなす角度とする。
【００４７】
当接角θは、帯電の安定性の点から、３０°以下が好ましい。又、帯電ブレード２１の感光体１に対する当接圧は、帯電の安定性の点から線圧で５ｇｆ／ｃｍ以上が好ましい。又、帯電ブレード２１の感光体１に対する当接圧は、感光体１の削れが大きくなったり、帯電音が高くなったりすることなどから、４０ｇｆ／ｃｍ以下が好ましい。
【００４８】
尚、図２１（ｂ）に示すように、帯電ブレード２１は所定の侵入量Ｉをもって感光体１に当接させてもよく、この場合当接エッジ部２１ｅから所定範囲の表面２１ｃが感光体１の表面に接触する。ここで、帯電ブレード２１の感光体１に対する侵入量Ｉは、感光体１によって変形させられていないとした場合の帯電ブレード２１の当接エッジ部２１ｅと感光体１の表面との最短距離とする。
【００４９】
本実施例では、当接角θは２５°、侵入量Ｉは０．８ｍｍとした。この場合、帯電ブレード２１の感光体１に対する当接圧は、線圧で３４ｇｆ／ｃｍであった。
【００５０】
又、帯電ブレード２１の使用初期の当接エッジ部２１ｅには、潤滑性を維持するためトナーを塗布することができる。
【００５１】
そして、本実施例では、帯電ブレード２１は、表面２１ｃ側の導電ゴム部２１ａと、裏面２１ｄ側の非導電ゴム部２１ｂと、を有する。本実施例では、導電ゴム部２１ａと非導電ゴム部２１ｂとは、それぞれ同一形状の板状部材とされており、これら２個の板状部材が重ね合わされて、上述のように断面矩形の帯電ブレード２１が形成されている。換言すれば、帯電ブレード２１は、表面２１ｃ側の導電ゴム層２１ａと裏面２１ｄ側の非導電ゴム層２１ｂとの２層構成とされている。
【００５２】
本実施例では、導電ゴム部２１ａの厚さ（表面２１ｃ及び裏面２１ｄと直交する方向）が１ｍｍ、非導電ゴム部２１ｂの厚さが１ｍｍであり、帯電ブレード２１の厚さはこれらの合計の２ｍｍである。
【００５３】
本実施例では、帯電ブレード２１の長手方向の長さは３２２ｍｍである。又、本実施例では、帯電ブレード２１の短手方向の全体の長さは１３ｍｍある。そして、帯電ブレード２１の短手方向において、帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着部分は、帯電ブレード２１の固定端２１ｇから帯電ブレード２１の先端２１ｆ側の端部までの５ｍｍの範囲とした。
【００５４】
接着剤２３としては、非導電性のＥＶＡ樹脂（エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂）やポリウレタン樹脂からなるホットメルトタイプ接着剤を用いた。
【００５５】
本実施例では、支持板金２２としては、厚さが２ｍｍの亜鉛めっき鋼板を成形加工したものを用いた。
【００５６】
本実施例では、帯電ブレード２１は、導電ゴム部２１ａと絶縁ゴム部２１ｂの両方ともウレタンゴムを用いて形成されている。即ち、本実施例では、帯電ブレード２１の非導電ゴム部２１ｂは、ウレタンゴムで形成されている。一方、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａは、ウレタンゴムをベースとして導電剤を加えて電気抵抗が調整されたゴムで形成されている。これら導電ゴム部２１ａ、非導電ゴム部２１ｂによって形成される帯電ブレード２１が、帯電装置２における感光体１に接触する弾性部材であるゴム部を構成する。
【００５７】
本実施例では、帯電ブレード２１のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａゴム硬度計で測定した結果、導電ゴム部２１ａと非導電ゴム部２１ｂの両方とも７７°である。
【００５８】
本実施例では、導電ゴム部２１ａの電気抵抗は、対向電極としての金属ローラに当接させた場合、−５００Ｖの直流電圧を印加した時の１０秒間を平均すると１．３×１０5Ωである。一方、非導電ゴム部２１ｂ及び接着剤２３の電気抵抗は、いずれも１０9Ω以上である。
【００５９】
導電ゴム部２１ａに添加する導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、金属、導電性の金属酸化物（例えば、酸化錫、酸化チタン）などの粒子とＬｉＣｌＯ4、ＮａＣｌＯ4などの過塩素酸塩、４級アンモニウム塩などのイオン系導電剤を用いている。
【００６０】
帯電ブレード２１は、後述するようにして導電ゴム部２１ａに対して所定の帯電バイアスが印加されると、導電ゴム部２１ａ付近の電界が放電開始点以上になり、感光体１との間の微小な空隙（くさび型の空間）で放電が開始される。この放電により、感光体１の表面が帯電させられる。
【００６１】
このように、本実施例では、帯電ブレード２１を支持部材２２に接着する部分の弾性材料（弾性体、ゴム）を導電剤を含有しない弾性材料とし、感光体１に接触してその帯電処理を行う部分の弾性材料を導電剤を含有する弾性材料とする。そして、本実施例では、導電剤を含有しない弾性材料を導電剤を含有しない接着剤で支持部材２２に接着する。これにより、詳しくは後述するように、接着剤に導電剤が含まれていることで接着剤の接着力が低下することと、或いは導電剤を含有する弾性材料に含まれている導電剤により接着剤の接着力が低下することを抑制することができる。
【００６２】
本実施例の帯電ブレード２１は、一例として、次のようにして製造することができる。即ち、遠心成型機において、先ず導電ゴム部２１ａの層を形成し、次に非導電ゴム部２１ｂの層を形成する。上述のようにして形成されたブレード基材を、使用するサイズにカットした後、非導電性の接着剤２３を用いて、非導電ゴム部２１ｂを支持板金２２に接着する。
【００６３】
４−２．帯電特性
次に、本実施例における帯電ブレード２１の帯電特性について説明する。
【００６４】
帯電ブレード２１は、帯電電圧印加手段としての帯電高圧電源２４から、導電ゴム部２１ａに対して、帯電バイアスとして、直流電圧（帯電直流電圧）と交流電圧（帯電交流電圧）とを重畳した振動電圧が印加される。尚、本実施例では、帯電交流電圧は、周波数が１７５０Ｈｚの正弦波である。
【００６５】
図４及び図５に示すように、帯電ブレード２１に対する給電は、支持板金２２からではなく、導電ゴム部２１ａに対して直接行う。本実施例では、帯電高圧電源２４に連結された帯電高圧線２５の給電部（端子、電極）２５ａが、帯電ブレード２１の表面２１ｃに固定される。これによって、帯電高圧電源２４と導電ゴム部２１ａとが、電気的に接続される。本実施例では、帯電高圧線２５の給電部２５ａを導電ゴム部２１ａに固定するために、固定手段として、電気抵抗が１×１０12Ω程度の非導電テープ２６を用いる。即ち、帯電高圧線２５の給電部２５ａが導電ゴム部２１ａに接触した状態で、該帯電高圧線２５の端部の上から非導電テープ２６を貼り付けて、該帯電高圧線２５の端部を導電ゴム部２１ａに固定する。
【００６６】
感光体１の帯電電位（暗部電位）Ｖｄは、ピーク間電圧Ｖｐｐが閾値Ｖｔｈ（放電開始電圧）以上（直流電圧を印加した場合の放電開始電圧の２倍以上）の帯電交流電圧が印加されている場合、帯電直流電圧の電位に収束する。
【００６７】
図６は、本実施例の構成において、温度２３℃、湿度５０％の環境で、帯電直流電圧を−５００Ｖとして、帯電交流電圧のピーク間電圧を４００Ｖｐｐから２４００Ｖｐｐまで変化させた際の、感光体１の帯電電位Ｖｄの変化を示す。図６から、感光体１の帯電電位Ｖｄを安定して−５００Ｖにする帯電交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐから、放電開始電圧Ｖｔｈは１８００Ｖｐｐであると判断できる。
【００６８】
帯電交流電圧のピーク間電圧が放電開始電圧Ｖｔｈを下回ると、帯電不良に伴う画像不良が発生する虞がある。逆に、帯電交流電圧のピーク間電圧が放電開始電圧Ｖｔｈをはるかに上回ると、帯電ブレード２１と感光体１との間の摩擦係数が大きな値となって、ブレード捲れが発生しやすくなる。放電生成物（ＮＯｘなど）によって帯電ブレード２１と感光体１との間の摩擦力が増大するからである。加えて、このような状態のとき、感光体１の削れ量が増加しやすくなる。従って、放電開始電圧Ｖｔｈを少し上回る程度のピーク間電圧の帯電交流電圧を印加することが望ましい。本実施例では、帯電交流電圧のピーク間電圧を２０００Ｖｐｐに設定する。
【００６９】
以上より、帯電ブレード２１には、画像形成中に、帯電高圧電源２４から、−５００Ｖの帯電直流電圧と、ピーク間電圧が２０００Ｖｐｐで周波数が１７５０Ｈｚの正弦波である帯電交流電圧と、を重畳した振動電圧が印加される。これにより、感光体１は、−５００Ｖの帯電電位Ｖｄに均一に帯電させられる。
【００７０】
４−３．接着力の変化
次に、帯電ブレード２１と支持板金２２との固定部における接着力について説明する。
【００７１】
接着力の評価方法は、次の通りである。即ち、図７に示すように、支持板金２２を固定した後、帯電ブレード２１の裏面２１ｄの先端２１ｆから２ｍｍの位置を、図中矢印で示すように表面２１ｃに向かう方向に加圧する。そして、帯電ブレード２１を２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で支持板金２２から剥がした際の力で、接着力を規定した。
【００７２】
経時的な接着力の低下を評価するために、次のようにして初期の接着力と放置後の接着力とを比較した。即ち、輸送時の温度及び湿度を考慮して、温度４５℃、湿度９５％環境において、帯電ブレード２１の先端２１ｆの当接エッジ部２１ｅに線圧６０ｇｆ／ｃｍの圧力をかけた。この状態で４週間経過した際に、接着剤の接着力がどの程度低下したかを測定した（高温高湿放置試験）。
【００７３】
接着力の評価は、本実施例（サンプル１）、比較例（サンプル２）、参考例１（サンプル３）、参考例２（サンプル４）について行った。
【００７４】
比較例では、図２２に示すように、帯電ブレード２２１の全体が導電ゴムで形成されている。そして、この帯電ブレード２２１が支持板金２２２に対して導電性接着剤２２３によって固定されている。帯電ブレード、支持板金、接着部の寸法、形状は、本実施例のものと実質的に同じである。比較例では、導電ゴムの電気抵抗は１．３×１０5Ω程度、導電性接着剤の電気抵抗は１．５×１０5Ω／ｃｍ程度である。導電性接着剤は、一般に、導電フィラー（金粉、銀粉、銅粉、ニッケル粉、アルミ粉、カーボン粉、グラファイト粉など）を、バインダー（エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、その他の熱硬化性樹脂など）に含有させたものである。ここでは、導電性接着材として、導電性フィラーとして銀粉を含有し、バインダーとしてエポキシ樹脂を用いた銀ペーストを用いた。
【００７５】
参考例１では、図２２に示す帯電装置２０２における導電性接着剤２２３を、本実施例において用いている接着剤に変更した。
【００７６】
参考例２では、本実施例の帯電装置２における接着剤２３を、比較例の導電性接着剤２２３に変更した。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
表１の結果から、比較例のような、導電性接着剤で導電ゴムを支持板金に接着する方式（従来の方式）では、接着力は０．５１ｋｇｆ／ｃｍ程度まで低下することがわかる。これは、接着剤に導電剤が含まれていることで接着剤の接着力が低下することと、導電ゴム部に含まれている導電剤により接着剤の接着力が低下することによるものと考えられる。又、参考例１では、０．９８ｋｇｆ／ｃｍに低下する。これは、導電ゴム部に含まれている導電剤により接着剤の接着力が低下することによるものと考えられる。更に、参考例２では、０．７０ｋｇｆ／ｃｍに低下する。これは、接着剤に導電剤が含まれていることで接着剤の接着力が低下することによるものと考えられる。
【００７９】
一方、表１から、本実施例では、１．７２ｋｇｆ／ｃｍ程度の接着力を保持できることがわかる。従って、本実施例では、従来の方式に比べて、高い接着力を維持することが可能になり、剥がれによる帯電不良の発生を抑えられる。
【００８０】
このように、本実施例では、帯電装置２は、感光体１の表面に接触し感光体１の表面を帯電させるブレード状の帯電部材２１と、帯電部材２１が接着される帯電部材２１の支持部材２２と、を有する。帯電部材２１は導電性が異なる複数の弾性材料２１ａ、２１ｂで構成されている。そして、少なくとも支持部材２２に接着される部分は導電剤を含有しない弾性材料２１ｂで形成され、感光体１に接触する部分は導電剤を含有する弾性材料２１ａで形成される。特に、本実施例では、帯電部材２１は、導電剤を含有しない弾性材料２１ｂが、導電剤を含有しない接着剤２３で支持部材２２に接着されることで、支持部材２２により支持される。
【００８１】
以上、本実施例によれば、帯電ブレード２１と支持板金２２とを接着する接着力の低下を抑制して、帯電ブレード２１が支持板金２２から剥がれることによる感光体１の帯電不良などの問題が発生することを抑制することができる。
【００８２】
従って、本実施例によれば、ブレード状の帯電部材とその支持部材との間の接着力の低下を抑制することができる。これにより、ブレード状の帯電部材による感光体の帯電性能の低下を抑制することができる。
【００８３】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、帯電ブレードにより帯電プロセスを行い且つ感光体のクリーニングプロセスを行う。
【００８４】
図８は、本実施例の画像形成装置の全体構成を示す模式的な断面図である。又、図９は、本実施例の画像形成装置が備える画像形成部の模式的な断面図である。
【００８５】
本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８６】
本実施例では、画像形成装置１００は、帯電装置とクリーニング装置とを兼ねる帯電及びクリーニング装置１０２を有する。この帯電及びクリーニング装置１０２は、帯電及びクリーニング手段としてのブレード状の帯電及びクリーニング部材である帯電及びクリーニングブレード（以下、単に「帯電ブレード」という。）２１を有する。本実施例では、帯電及びクリーニング装置１０２は、プロセスカートリッジ８に含まれている。
【００８７】
本実施例の帯電及びクリーニング装置１０２は、帯電ブレード２１と、支持板金２２と、を有する。本実施例では、支持板金２２は、帯電及びクリーニング装置１０２を構成する、実施例１の画像形成装置１００におけるクリーニング装置７の回収容器７２と同様の回収容器１２２に固定されている。
【００８８】
一次転写工程後の感光体１上に残留したトナー（一次転写残トナー）は、帯電ブレード２１によって、回転する感光体１上から除去されて、回収容器１２２内に回収される。
【００８９】
本実施例における帯電ブレード２１の構成、形状、寸法及び帯電特性、並びに、導電ゴム部２１ａに対する給電構成は、実施例１のものと実質的に同じである。支持板金２２の構成も実施例１のものと実質的に同じである。
【００９０】
帯電ブレード２１には、画像形成中に、帯電高圧電源２４から、−５００Ｖの帯電直流電圧と、ピーク間電圧が２０００Ｖｐｐで周波数が１７５０Ｈｚの正弦波である帯電交流電圧と、を重畳した振動電圧が印加される。これにより、感光体１は、−５００Ｖの帯電電位Ｖｄに均一に帯電させられる。
【００９１】
又、帯電ブレード２１は、感光体１に対して、予め定められた当接角θと侵入量Ｉ（図２１）で、感光体１の回転方向に対してカウンター方向に当接させられている。
【００９２】
当接角θは、帯電の安定性、更にはクリーニング性の点から、３０°以下が好ましい。又、帯電ブレード２１の感光体１に対する当接圧は、帯電の安定性の点から線圧で５ｇｆ／ｃｍ以上が好ましく、クリーニング性も考慮すると２０ｇｆ／ｃｍ以上がより好ましい。又、帯電ブレード２１の感光体１に対する当接圧は、感光体１の削れが大きくなったり、帯電音が高くなったりすることなどから、４０ｇｆ／ｃｍ以下が好ましい。本実施例では、当接角θは２５°、侵入量Ｉは１．０±０．１５ｍｍとした。この場合、帯電ブレード２１の感光体１に対する当接圧は、線圧で３０±４ｇｆ／ｃｍであった。この当接状態において、充分な帯電性能とクリーニング性能が得られることが確認された。
【００９３】
ここで、帯電ブレード２１が捲れかかる際には、帯電ブレード２１の感光体１に対する当接圧（線圧）の５０倍程度の圧力がかかると考えられる。従って、帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着力の目標値は、３０ｇｆ／ｃｍ×５０＝１．５ｋｇｆ／ｃｍ以上となる。
【００９４】
実施例１にて説明した表１の結果から、高温高湿放置試験において、この目標値を満足するのは、本発明に従う実施例（サンプル１）の組み合わせのみである。
【００９５】
表１の結果から、比較例（サンプル２）、参考例１（サンプル３）、参考例２（サンプル４）においては、帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着力の低下に伴うブレード捲れの発生が懸念される。
【００９６】
又、実施例１で説明したのと同様に、比較例（サンプル２）、参考例１（サンプル３）、参考例２（サンプル４）では、次のことが懸念される。即ち、帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着力が低下して、帯電ブレード２１が支持板金２２から剥がれることによって、感光体１の帯電不良などの問題が発生することである。
【００９７】
以上のように、本実施例によれば、クリーニング部材を兼ねるブレード状の帯電部材とその支持部材との間の接着力の低下を抑制することができる。これにより、ブレード状の帯電部材による感光体の帯電性能の低下を抑制することができると共に、感光体のクリーニング性能の低下を抑制することができる。
【００９８】
実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置において、実施例１、２の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００９９】
本実施例では、２層以上の非導電ゴム部を設ける。これにより、例えば、帯電ブレード２１のクリーニング性を向上させることができる。
【０１００】
図１０は、本実施例の帯電ブレード２１の断面形状を示す帯電装置２（又は帯電及びクリーニング装置１０２）の要部の模式的な断面図である。
【０１０１】
本実施例の帯電ブレード２１は、全体として実施例１、２における帯電ブレード２１と同様の形状、寸法を有する。但し、本実施例では、非導電ゴム部２１ｂが、裏面２１ｄ側の第１の非導電ゴム部２１ｂ１と、導電ゴム部２１ａ側の第２の非導電ゴム部２１ｂ２との２層構成とされている。
【０１０２】
本実施例では、導電ゴム部２１ａの厚さが１ｍｍ、第１の非導電ゴム部２１ｂ１の厚さが０．５ｍｍ、第２の非導電ゴム部２１ｂ２の厚さが０．５ｍｍであり、帯電ブレード２１の厚さはこれらの合計の２ｍｍである。
【０１０３】
実施例１、２と同様に、帯電ブレード２１の長手方向の長さは３２２ｍｍである。又、実施例１、２と同様に、帯電ブレード２１の短手方向の全体の長さは１３ｍｍある。そして、帯電ブレード２１の短手方向において、帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着部分は、帯電ブレード２１の固定端２１ｇから帯電ブレード２１の先端２１ｆ側の端部までの５ｍｍの範囲とした。
【０１０４】
接着剤２３は、実施例１、２のものと同じである。
【０１０５】
実施例１、２と同様に、支持板金２２としては、厚さが２ｍｍの亜鉛めっき鋼板を成形加工したものを用いた。
【０１０６】
実施例１、２と同様に、帯電ブレード２１の先端２１ｆにおける表面２１ｃ側のエッジ部が、感光体１に当接する当接エッジ部とされる。
【０１０７】
又、帯電ブレード２１の使用初期の当接エッジ部２１ｅには、潤滑性を維持するためトナーを塗布することができる。
【０１０８】
実施例１、２と同様に、帯電ブレード２１は、導電ゴム部２１ａと絶縁ゴム部２１ｂの両方ともウレタンゴムを用いて形成されている。即ち、本実施例では、帯電ブレード２１の第１の非導電ゴム部２１ｂ１と第２の非導電ゴム部２１ｂ２は、ウレタンゴムで形成されている。一方、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａは、ウレタンゴムをベースとして導電剤を加えて電気抵抗が調整されたゴムで形成されている。
【０１０９】
本実施例では、帯電ブレード２１のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａゴム硬度計で測定した結果、導電ゴム部２１ａと第２の非導電ゴム部２１ｂ２が７７°、第１の非導電ゴム部２１ｂが８０°である。
【０１１０】
実施例１、２と同様、導電ゴム部２１ａの電気抵抗は、対向電極としての金属ローラに当接させた場合、−５００Ｖの直流電圧を印加した時の１０秒間を平均すると１．３×１０5Ωである。一方、第１、第２の非導電ゴム部２１ｂ１、２１ｂ２及び接着剤２３の電気抵抗は、いずれも１０9Ω以上である。
【０１１１】
導電ゴム部２１ａに添加する導電剤としては、実施例１、２と同じものを用いることができる。
【０１１２】
本実施例の帯電ブレード２１は、一例として、次のようにして製造することができる。即ち、遠心成型機において、先ず導電ゴム部２１ａの層を形成し、次に第２の非導電ゴム部２１ｂ２の層、その次に第１の非導電ゴム２１ｂ１の層を形成する。上述のようにして形成されたブレード基材を、使用するサイズにカットした後、非導電性の接着剤２３を用いて、第１の非導電ゴム部２１ｂを支持板金２２に接着する。
【０１１３】
本実施例についても、実施例１で説明したものと同様の高温高湿放置試験を行った。その結果、試験の実施後にも帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着力を維持することができ、剥がれに伴う帯電不良を抑えることが可能であった。
【０１１４】
以上、本実施例のように非導電ゴム部２１ｂを複数層構成とした場合も、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
実施例４
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置において、実施例１、２の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１１６】
本実施例では、帯電ブレード２１の接着剤２３による支持板金２２への接着部の近傍のみが非導電ゴム部２１ｂとする。このような構成の場合、帯電ブレードの姿勢を導電ゴム部の硬度に応じた姿勢にすることができ且つ十分な接着力を維持することが可能になる。
【０１１７】
図１１は、本実施例の帯電ブレード２１の断面形状を示す帯電装置２（又は帯電及びクリーニング装置１０２）の要部の模式的な断面図である。
【０１１８】
本実施例の帯電ブレード２１は、全体として実施例１、２における帯電ブレード２１と同様の形状、寸法を有する。但し、本実施例では、帯電ブレード２１の接着剤２３による支持板金２２への接着部の近傍のみが非導電ゴム部２１ｂとされている。本実施例では、実施例１、２における非導電ゴム部２１ｂの先端２１ｆ側から固定端２１ｇ側に所定の範囲の部分まで導電ゴム部２１ａとされ、実施例１、２における非導電ゴム部２１ｂの残りの部分に対応する部分のみが断面矩形の非導電ゴム部２１ｂとされている。
【０１１９】
本実施例では、非導電ゴム部２１ｂが設けられていない位置での導電ゴム部２１ａの厚さ（帯電ブレード２１の総厚）が２ｍｍ、非導電ゴム部２１ｂが設けられている位置での導電ゴム部２１ａの厚さが１ｍｍである。又、非導電ゴム部２１ｂの厚さが１ｍｍである。
【０１２０】
実施例１、２と同様に、帯電ブレード２１の長手方向の長さは３２２ｍｍである。又、実施例１、２と同様に、帯電ブレード２１の短手方向の全体の長さは１３ｍｍある。そして、帯電ブレード２１の短手方向において、帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着部分は、帯電ブレード２１の固定端２１ｇから帯電ブレード２１の先端２１ｆ側の端部までの５ｍｍの範囲とした。又、帯電ブレード２１の短手方向において、非導電ゴム部２１ｂの長さは、接着部側の端部（帯電ブレード２１の固定端２１ｇ）から６ｍｍである。
【０１２１】
接着剤２３は、実施例１、２のものと同じである。
【０１２２】
実施例１、２と同様に、支持板金２２としては、厚さが２ｍｍの亜鉛めっき鋼板を成形加工したものを用いた。
【０１２３】
本実施例では、帯電ブレード２１の先端２１ｆにおける表面２１ｃ側のエッジ部２１ｅ、裏面２１ｄ側のエッジ部２１ｅ’のいずれのエッジ部を感光体１に当接する当接エッジ部としても、良好に帯電処理、クリーニング処理を行うことが可能である。
【０１２４】
又、帯電ブレード２１の使用初期の当接エッジ部２１ｅ又は２１ｅ’には、潤滑性を維持するためトナーを塗布することができる。
【０１２５】
実施例１、２と同様に、帯電ブレード２１は、導電ゴム部２１ａと絶縁ゴム部２１ｂの両方ともウレタンゴムを用いて形成されている。即ち、本実施例では、帯電ブレード２１の非導電ゴム部２１ｂは、ウレタンゴムで形成されている。一方、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａは、ウレタンゴムをベースとして導電剤を加えて電気抵抗が調整されたゴムで形成されている。
【０１２６】
本実施例では、帯電ブレード２１のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａゴム硬度計で測定した結果、導電ゴム部２１ａと非導電ゴム部２１ｂの両方とも７７°である。
【０１２７】
実施例１、２と同様、導電ゴム部２１ａの電気抵抗は、対向電極としての金属ローラに当接させた場合、−５００Ｖの直流電圧を印加した時の１０秒間を平均すると１．３×１０5Ωである。一方、非導電ゴム部２１ｂ及び接着剤２３の電気抵抗は、いずれも１０9Ω以上である。
【０１２８】
導電ゴム部２１ａに添加する導電剤としては、実施例１、２と同じものを用いることができる。
【０１２９】
本実施例の帯電ブレード２１は、一例として、次のようにして製造することができる。図１２は、本実施例の帯電ブレード２１の製造手順の一例を示す。
【０１３０】
図１２（ａ）に示すように、凹形状をした型３００を用意する。次に、図１２（ｂ）に示すように、上記型３００に非導電ゴム部２１ｂを形成する。その後、図１２（ｃ）に示すように、導電ゴム部２１ａを形成する。その後、図１２（ｄ）に示すように、型３００から外したブレード基材を、使用するサイズに切断する。ここで、型の凹部の中央部に非導電ゴム部２１ｂを形成するようにすれば、ブレード基材の中央を切断することによって、２個の帯電ブレード２１を作製することができる。その後、図１２（ｅ）に示すように、切断された帯電ブレード２１を、支持板板金２２に接着剤２３によって接着する。
【０１３１】
本実施例についても、実施例１で説明したものと同様の高温高湿放置試験を行った。その結果、試験の実施後にも帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着力を維持することができ、剥がれに伴う帯電不良を抑えることが可能であった。
【０１３２】
以上、本実施例のように接着剤２３による帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着部の近傍のみを非導電ゴム部２１ｂとした場合も、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
実施例５
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置において、実施例１、２の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１３４】
実施例１〜４では、帯電ブレード２１として、その裏面２１ｄを支持板金２２に貼り付けるタイプについて説明した。本実施例では、帯電ブレード２１の一端部に支持板金２２の一端部を埋め込むようにして固定するタイプ（一体成型タイプ）について説明する。
【０１３５】
尚、一体成型タイプの帯電ブレード２１の場合、形状の精度を出しやすいが、型への追従性の観点からＪＩＳ−Ａゴム硬度を７０°以上にすることは比較的困難である。
【０１３６】
図１３は、本実施例の帯電ブレード２１の断面形状を示す帯電装置２（又は帯電及びクリーニング装置１０２）の要部の模式的な断面図である。
【０１３７】
本実施例の帯電ブレード２１は、短手方向において先端２１ｆから固定端２１ｇ側の所定範囲が導電ゴム部２１ａとされ、その導電ゴム部２１ａの端部から固定端２１ｇまでが非導電ゴム部２１ｂとされている。又、帯電ブレード２１の固定端２１ｇには、帯電ブレード２１の短手方向に所定の深さを有する凹部２１ｈが形成されている。この凹部２１ｈ内において、支持板金２３の第１の部分２２ａの端部２２ａ１が、接着剤２３によって固定される。
【０１３８】
本実施例では、帯電ブレード２１の短手方向において、全体の長さは９ｍｍあり、先端２１ｆから固定端２１ｇ側に３ｍｍまでの範囲が導電ゴム部２１ａとされ、そこから固定端２１ｇまでの６ｍｍの範囲が非導電ゴム部２１ｂとされている。帯電ブレード２１の短手方向において、接着部分（凹部２１ｈの深さ）は３ｍｍである。又、帯電ブレード２１の厚さは、先端２１ｆから固定端２１ｇ側に３ｍｍまでの範囲が１ｍｍで、そこから固定端２１ｇ側に３ｍｍまでの範囲において２．６ｍｍまで線形に増加し、そこから固定端２１ｇまでの３ｍｍの範囲が２．６ｍｍである。即ち、接着部分（凹部２１ｈ）が設けられた位置では、帯電ブレード２１の厚さは２．６ｍｍである。
【０１３９】
支持板金２２としては、厚さが１．６ｍｍの亜鉛めっき鋼板を成形加工したものを用いた。この支持板金２２は、実施例１、２のものとは厚さが異なるが、全体的な形状は実施例１、２のものと実質的に同じである。
【０１４０】
本実施例では、帯電ブレード２１の先端２１ｆにおける表面２１ｃ側のエッジ部２１ｅ、裏面２１ｄ側のエッジ部２１ｅ’のいずれのエッジ部を感光体１に当接する当接エッジ部としても、良好に帯電処理、クリーニング処理を行うことが可能である。
【０１４１】
又、帯電ブレード２１の使用初期の当接エッジ部２１ｅ又は２１ｅ’には、潤滑性を維持するためトナーを塗布することができる。
【０１４２】
実施例１、２と同様に、帯電ブレード２１は、導電ゴム部２１ａと絶縁ゴム部２１ｂの両方ともウレタンゴムを用いて形成されている。即ち、本実施例では、帯電ブレード２１の非導電ゴム部２１ｂは、ウレタンゴムで形成されている。一方、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａは、ウレタンゴムをベースとして導電剤を加えて電気抵抗が調整されたゴムで形成されている。
【０１４３】
本実施例では、帯電ブレード２１のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａゴム硬度計で測定した結果、導電ゴム部２１ａと非導電ゴム部２１ｂの両方とも６９°である。
【０１４４】
実施例１、２と同様、導電ゴム部２１ａの電気抵抗は、対向電極としての金属ローラに当接させた場合、−５００Ｖの直流電圧を印加した時の１０秒間を平均すると１．３×１０5Ωである。一方、非導電ゴム部２１ｂ及び接着剤２３の電気抵抗は、いずれも１０9Ω以上である。
【０１４５】
導電ゴム部２１ａに添加する導電剤としては、実施例１、２と同じものを用いることができる。
【０１４６】
本実施例の帯電ブレード２１は、一例として、次のようにして製造することができる。図１４は、本実施例の帯電ブレード２１の製造手順の一例を示す。
【０１４７】
図１４（ａ）に示すように、帯電ブレード２１の外形を規定する型３００を用意する。次に、図１４（ｂ）に示すように、上記型３００に導電性のゴムを流し込み、導電ゴム部２１ａを形成する。その後、図１４（ｃ）に示すように、接着剤２３を塗布した支持板金２３の端部２２ａ１を型３００内の所定位置にセットする。その後、図１４（ｄ）に示すように、非導電性のゴムを流し込み、非導電ゴム部２１ｂを形成する。その後、図１４（ｅ）に示すように、帯電ブレード２１の当接エッジ部２１ｅ又は２１ｅ’の精度を出すために、型から外したブレード基材の先端の所定範囲を切断して、当接エッジ部２１ｅ又は２１ｅ’を形成する。
【０１４８】
本実施例についても、実施例１で説明したものと同様の高温高湿放置試験を行った。その結果、試験の実施後にも帯電ブレード２１の支持板金２２に対する接着力を維持することができ、剥がれに伴う帯電不良を抑えることが可能であった。
【０１４９】
尚、十分な接着力を得られるのであれば、例えば本実施例のような一体成型タイプにおいて、図１５に示すように、接着剤を用いずに非導電ゴム部２１ｂを支持板金２２に固定してもよい。この場合、成型時に非導電ゴム自体の接着力により、導電ゴム部２１ｂが支持板金２２に接着される。又、この場合も、例えば帯電ブレード２１がクリーニングブレードを兼ねる場合などには、非導電ゴム部２１ｂと支持板金２２との接着力は、１．５ｋｇｆ／ｃｍ以上あることが好ましい。
【０１５０】
実施例６
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置において、実施例１〜５の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１５１】
１．概要
実施例１〜５で説明したように、帯電ブレード２１の支持板金２２と接着する部分を、導電剤を含まない非導電性のゴムで形成した非導電ゴム部２１ｂとすることで、導電剤による接着剤２３の接着力低下を防ぐことできる。又、図４及び図５に示すように、導電ゴム部２１ａに対して直接給電して、帯電ブレード２１に対する給電を行うようにすることで、接着剤２３に導電性がなくても良くなり、高い接着力を持つ接着剤２３を使用できる。
【０１５２】
ここで、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗を小さくすると、例えば感光体１上の膜厚が薄い部分においてリークが発生した際などに、感光体１上の長手方向の全域にスジ状の画像が発生してしまうことがある。
【０１５３】
これを抑制するために、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗を低くするのには限界がある。例えば、より高温高湿環境下での使用などを考慮すると、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗を１×１０6Ω以上にすることが好ましい場合がある。
【０１５４】
しかしながら、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗を１×１０6Ω以上にした場合、給電部２５ａ（図４）から離れた部分において、感光体１上の帯電電位Ｖｄが一定にならなくなることがある。これにより、トナーかぶり現象（本来トナーが付着すべきでない非画像部にトナーが付着する現象）が発生することがある。これは、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗が高くなったために、帯電ブレード２１の先端２１ｆから給電部２５ａまでの距離に応じて、電位勾配が発生するようになったためと考えられる。
【０１５５】
従って、本実施例の目的は、ブレード状の帯電部材とその支持部材との間の接着力の低下を抑制すると共に、感光体のより均一な帯電を可能とすることである。
【０１５６】
そこで、本実施例では、帯電ブレード２１の給電部を帯電ブレード２１の長手方向において複数有する場合に、帯電ブレード２１の導電剤を含有する弾性材料２１ａの感光体１との接触位置から給電部までの最短距離を、その複数の給電部間で略一定とする。
【０１５７】
２．画像形成装置
本実施例の画像形成装置１００は、図８及び図９に示す実施例２のものと同じである。即ち、画像形成装置１００は、クリーニングブレードを兼ねる帯電ブレードを備える帯電及びクリーニング装置１０２を有する。
【０１５８】
３．帯電ブレード
本実施例における帯電ブレード２１の構成（電気抵抗を除く）、形状及び寸法、並びに、支持板金２２の構成は、実施例１、２のものと同じである。帯電ブレード２１の感光体１に対する当接角θ、侵入量Ｉは、実施例２のものと同じである。
【０１５９】
本実施例では、導電ゴム部２１ａの電気抵抗は、対向電極としての金属ローラに当接させた場合、−５００の直流電圧を印加した時の１０秒間を平均すると１．０×１０6Ωである。一方、非導電ゴム部２１ｂ及び接着剤２３の電気抵抗は、いずれも１０9Ω以上である。
【０１６０】
実施例１、２と同様、導電ゴム部２１ａに添加する導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、金属、導電性の金属酸化物（例えば、酸化錫、酸化チタン）などの粒子とＬｉＣｌＯ4、ＮａＣｌＯ4などの過塩素酸塩、４級アンモニウム塩などのイオン系導電剤を用いている。
【０１６１】
本実施例の帯電ブレード２１は、例えば実施例１にて説明したのと同様にして製造することができる。
【０１６２】
４．帯電ブレードへの給電
次に、本実施例における帯電ブレード２１への給電及び本実施例における帯電ブレード２１の帯電特性について説明する。
【０１６３】
本実施例では、温度２３℃、湿度５０％の環境における設定について説明する。
【０１６４】
図１６は、給電構成を示す本実施例の帯電及びクリーニング装置１０２の要部の模式的な平面図である。
【０１６５】
帯電ブレード２１は、帯電電圧印加手段としての帯電高圧電源２４から、導電ゴム部２１ａに対して、帯電バイアスとして、直流電圧（帯電直流電圧）と交流電圧（帯電交流電圧）とを重畳した振動電圧が印加される。尚、本実施例では、帯電交流電圧は、周波数が１７５０Ｈｚの正弦波である。
【０１６６】
本実施例では、帯電高圧電源２４に連結された帯電高圧線２５の給電部（端子）２５ａが、帯電ブレード２１の表面２１ｃに固定される。これによって、帯電高圧電源２４と導電ゴム部２１ａとが、電気的に接続される。本実施例では、帯電高圧線２５の給電部２５ａを導電ゴム部２１ａに固定するために、固定手段として、電気抵抗が１×１０12Ω程度の非導電テープ２６を用いる。即ち、帯電高圧線２５の給電部２５ａが導電ゴム部２１ａに接触した状態で、該帯電高圧線２５の端部の上から非導電テープ２６を貼り付けて、該帯電高圧線２５の端部を導電ゴム部２１ａに固定する。
【０１６７】
感光体１の帯電電位（暗部電位）Ｖｄは、ピーク間電圧Ｖｐｐが閾値Ｖｔｈ（放電開始電圧）以上（直流電圧を印加した場合の放電開始電圧の２倍以上）の帯電交流電圧が印加されている場合、帯電直流電圧の電位に収束する。
【０１６８】
図１７は、帯電直流電圧を−５００Ｖとして、帯電ブレード２１の短手方向における先端２１ｆから給電部２５ａまでの距離（最短距離）Ｄを２ｍｍずつ振った場合における、放電開始電圧Ｖｔｈの変化を示す。
【０１６９】
図１７から、給電部２５ａの位置が帯電ブレード２１の先端２１ｆに近い方が、低い帯電交流電圧のピーク間電圧で、感光体１の表面を一定の帯電電位Ｖｄに収束させられることがわかる。
【０１７０】
但し、帯電ブレード２１の先端２１ｆに給電部２５ａを近づけ過ぎると、帯電ブレード２１の当接エッジ部２１ｅに帯電高圧線２５や非導電テープ２６がかかってしまい、帯電性やクリーニング性の不良の原因となる。
【０１７１】
本実施例では、帯電ブレード２１の先端２１ｆから固定端部側に４ｍｍで略一定の位置に給電部を設けた。この設定により、本実施例では、放電開始電圧Ｖｔｈは１８００Ｖｐｐとなった。
【０１７２】
ここで、本実施例では、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗が高くしたため、図１６に示すように、帯電ブレード２１の長手方向において複数箇所で導電ゴム部２１ａに給電を行う。即ち、本実施例では、帯電ブレード２１の長手方向において給電部２５ａが複数ある。本実施例では、帯電ブレード２１の長手方向において、一方の端部近傍第１の給電部２５ａ１と、他方の端部近傍の第２の給電部２５ａ２が設けられている。
【０１７３】
しかし、このように給電部２５ａが複数ある場合、帯電ブレード２１の短手方向における帯電ブレード２１の先端２１ｆから給電部２５ａまでの距離Ｄが大きく異なると、次のような問題が生じることがある。
【０１７４】
即ち、帯電ブレ−ド２１の先端２１ｆからより遠い感光体１上においても一定の帯電電位Ｖｄになるようなピーク間電圧の帯電交流電圧が印加されると、次のことが懸念される。即ち、帯電ブレード２１の先端２１ｆにより近い感光体１の表面に対して、放電開始電圧Ｖｔｈを大きく上回るピーク間電圧の帯電交流電圧が印加されることである。このような状態のとき、帯電ブレード２１と感光体１との間の摩擦係数が大きな値となって、ブレード捲れが発生しやすくなる。放電生成物（ＮＯｘなど）によって帯電ブレード２１と感光体１との間の摩擦力が増大するからである。加えて、このような状態のとき、感光体１の削れ量が増加しやすくなる。
【０１７５】
逆に、帯電ブレ−ド２１の先端２１ｆにより近い感光体１上において一定の帯電電位Ｖｄになるようなピーク間電圧の帯電交流電圧が印加されると、次のことが懸念される。即ち、帯電ブレード２１の先端２１ｆからより遠い感光体１上において、帯電交流電圧のピーク間電圧が放電開始電圧Ｖｔｈを下回ることである。このような状態のとき、帯電不良に伴う画像不良が発生する虞がある。
【０１７６】
従って、帯電ブレード２１の長手方向の全体において、放電開始電圧Ｖｔｈを少し上回る程度のピーク間電圧の帯電交流電圧を印加することが望ましい。そして、そのためには、複数の給電部２５ａ間で、帯電ブレード２１の先端２１ｆから給電部２５ａまでの距離Ｄは、可及的に一定の距離にすることが望ましい。
【０１７７】
本実施例では、帯電ブレード２１の長手方向の全体において、放電開始電圧Ｖｔｈに対する帯電交流電圧のピーク間電圧の過剰分を５０Ｖ以内に抑えるために、全ての給電部２５ａについてＤ≒４±１ｍｍとした。
【０１７８】
５．効果
図１８は、図４に示すように給電部２５ａが１つの場合に、給電部２５ａから離れるにしたがって感光体１上の帯電電位がどのように変化するかを調べた結果を示す。ここでは、帯電直流電圧は−５００Ｖ、帯電交流電圧はピーク間電圧が２５００Ｖｐｐで周波数が１７５０Ｈｚの正弦波とした。尚、この場合、給電部２５ａは、帯電ブレード２１の長手方向における略中央に配置されている。感光体１上の帯電電位の値は、現像スリーブ４１と感光体１とが対向する現像位置（図９中のｃの位置）において、表面電位計を用いて測定した。
【０１７９】
図１８から、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗が１×１０6Ωの場合、給電部２５ａから１００ｍｍ以上離れると、感光体１の帯電電位が−５００Ｖから小さい値に変化し、１８０ｍｍでは−２０Ｖ程度となることがわかる。
【０１８０】
ここで、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗によって、感光体１の帯電電位が一定の帯電電位に収束する給電部２５ａからの距離の範囲は変化する。例えば、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗が１×１０7Ω程度になると、感光体１の帯電電位が一定の帯電電位に収束するのは、給電部２５ａから５０ｍｍ程度の範囲となる。従って、給電部２５ａを帯電ブレード２１に対して何個設けるかについては、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗や帯電ブレード２１の長手方向の長さなどに応じて、予め決定しておく。
【０１８１】
尚、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗が５．０×１０8Ω以上になると、帯電ブレード２１の長手方向の全体を一定の帯電電位に収束させることができなかった。
【０１８２】
即ち、帯電ブレード２１の導電ゴム部２１ａの電気抵抗は、一般には、１．０×１０5Ω以上、５．０×１０8Ω以下程度が適当であり、１×１０6Ω以上、５．０×１０8Ω以下が好ましい。又、非導電ゴム部２１ｂの電気抵抗は、１．０×１０9Ω以上が適当である。
【０１８３】
本実施例では、図１６に示すように、帯電ブレード２１の長手方向において、両端部から６０ｍｍの位置にそれぞれ１つずつ、合計２つの給電部２５ａ１、２５ａ２を設けた。又、帯電ブレード２１の先端２１ｆから２つの給電部２５ａ１、２５ａ２までの距離Ｄはそれぞれ４ｍｍとした。
【０１８４】
尚、所定の帯電交流電圧のピーク間電圧における感光体１の帯電均一性の点などから、給電部２５ａの位置は、帯電ブレード２１の長手方向において等間隔であることが望ましい。
【０１８５】
以上より、帯電ブレード２１には、画像形成中に、帯電高圧電源２４から、−５００Ｖの帯電直流電圧と、ピーク間電圧が２０００Ｖｐｐで周波数が１７５０Ｈｚの正弦波である帯電交流電圧と、を重畳した振動電圧が印加される。これにより、感光体１は、−５００Ｖの帯電電位Ｖｄに均一に帯電させられる。
【０１８６】
以上、本実施例によれば、ブレード状の帯電部材とその支持部材との間の接着力の低下を抑制すると共に、感光体のより均一な帯電を可能とすることができる。又、ブレード状の帯電部材を構成する、感光体に接触する導電剤を含む材料の電気抵抗に応じて、ブレード状の帯電部材の長手方向の全体で、感光体の磨耗を抑え且つ感光体を均一に帯電させることができる。
【０１８７】
実施例７
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置において、実施例１〜６の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１８８】
本実施例は、実施例６の変形例であり、帯電ブレード２１への給電方法が実施例６とは異なる。
【０１８９】
本実施例では、帯電ブレード２１の給電部を帯電ブレード２１の長手方向に沿って延在する細長形状とし、帯電ブレード２１の導電剤を含有する弾性材料２１ａの感光体１との接触位置から給電部までの最短距離を、その給電部の長手方向の全域で略一定とする。
【０１９０】
図１９は、給電構成を示す本実施例の帯電及びクリーニング装置１０２の要部の模式的な平面図である。本実施例では、導電テープ２７により帯電ブレード２１へ給電を行う。
【０１９１】
即ち、本実施例では、給電部を構成する導電テープ２７を、長手方向の全域で帯電ブレード２１の先端２１ｆから４ｍｍで略一定の位置に貼り付け、この導電テープ２７に対して、帯電高圧線２５の端子２５ａを接続する。本実施例では、導電テープ２７は、導電性接着剤とアルミニウム箔などの金属薄膜とを有して構成される。本実施例では、導電テープ２７として、その導電性接着剤の電気抵抗が１０3Ω程度のものを用いた。
【０１９２】
ここで、本実施例では、導電ゴム部２１ａに対して導電性接着剤で金属薄膜が接着される状態になっている。そこで、接着力について確認した。
【０１９３】
経時的な接着力の低下を評価するために、次のようにして初期の接着力と放置後の接着力とを比較した。即ち、輸送時の温度及び湿度を考慮して、温度４５℃、湿度９５％環境において帯電ブレード２１の先端２１ｆの当接エッジ部２１ｅに線圧６０ｇｆ／ｃｍの圧力をかけた。この状態で４週間経過した際に、導電テープ２７の接着力がどの程度低下したかを測定した（高温高湿放置試験）。
【０１９４】
接着力の評価方法は、次の通りである。即ち、図２０に示すように、支持板金２２を固定し、導電テープ２７を少し剥がした後に、図中矢印で示すように帯電ブレード２１の表面２１ｃから離れる方向に２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で導電テープ２７を剥がした際の力で、接着力を規定した。
【０１９５】
その結果、初期において接着力が０．５ｋｇｆ／ｃｍ程度あれば、高温高湿放置試験後にも０．１ｋｇｆ／ｃｍ程度の接着力を示し、剥がれの発生がないことが確認された。
【０１９６】
以上、本実施例の構成によれば、帯電ブレード２１の長手方向において電位ムラのより小さい均一な帯電を行うことが可能になる。
【０１９７】
その他
尚、上述の各実施例においては、帯電ブレードへの給電に導線を直接接触させる例を示した。しかし、帯電ブレードへ導通が取れれば、この構成に限定されるものではなく、導電部材として金属の板を接触させるような構成でもよい。
【符号の説明】
【０１９８】
１          感光体
２          帯電装置
２１        帯電ブレード
２１ａ      導電ゴム部
２１ｂ      非導電ゴム部
２２        支持板金
２３        接着剤
２５        帯電高圧線
２５ａ      給電部（端子）
２６        非導電テープ
２７        給電部（導電テープ）
【図１】
2013125200.tif 000004
【図２】
2013125200.tif 000005
【図３】
2013125200.tif 000006
【図４】
2013125200.tif 000007
【図５】
2013125200.tif 000008
【図６】
2013125200.tif 000009
【図７】
2013125200.tif 000010
【図８】
2013125200.tif 000011
【図９】
2013125200.tif 000012
【図１０】
2013125200.tif 000013
【図１１】
2013125200.tif 000014
【図１２】
2013125200.tif 000015
【図１３】
2013125200.tif 000016
【図１４】
2013125200.tif 000017
【図１５】
2013125200.tif 000018
【図１６】
2013125200.tif 000019
【図１７】
2013125200.tif 000020
【図１８】
2013125200.tif 000021
【図１９】
2013125200.tif 000022
【図２０】
2013125200.tif 000023
【図２１】
2013125200.tif 000024
【図２２】
2013125200.tif 000025