(57)【要約】【課題】像担持体の表面の帯電電位にムラが生じにくい、帯電装置、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】帯電装置１２には、感光体ドラム１１（像担持体）に対して非接触で対向して所定方向に回転する帯電ローラ１２ａと、帯電ローラ１２ａに当接して帯電ローラ１２ａの表面を清掃するクリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）と、帯電ローラ１２ａに当接して帯電ローラ１２ａの振動を吸収する振動吸収ローラ１２ｃ（振動吸収部材）と、が設けられている。【選択図】図２
2017173485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に対して非接触で対向して、所定方向に回転する帯電ローラと、
前記帯電ローラに当接して前記帯電ローラの表面を清掃するクリーニング部材と、
前記帯電ローラに当接して前記帯電ローラの振動を吸収する振動吸収部材と、
を備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記振動吸収部材と前記クリーニング部材とは、それぞれ、前記帯電ローラに対して接離可能に構成され、
前記像担持体の表面で作像がおこなわれる作像時に、前記振動吸収部材が前記帯電ローラに対して当接されて、前記クリーニング部材が前記帯電ローラに対して離間されることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記クリーニング部材は、前記振動吸収部材に対して接離可能に構成され、
前記像担持体の表面で作像がおこなわれる作像時に、前記クリーニング部材が前記振動吸収部材に対して当接されることを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
非作像時に前記帯電ローラを回転させた状態で前記クリーニング部材が前記帯電ローラに対して当接されるクリーニングモードが実行されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の帯電装置。
【請求項５】
前記クリーニングモードが実行されるときに、前記振動吸収部材が前記帯電ローラに対して離間され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】
前記クリーニングモードが実行されるときに、前記振動吸収部材が前記帯電ローラに対して当接され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】
前記振動吸収部材と前記クリーニング部材とは、それぞれ、前記帯電ローラに対して接離可能に構成され、
前記像担持体の表面で作像がおこなわれない非作像時であって、前記帯電ローラが回転停止しているときに、前記振動吸収部材が前記帯電ローラに対して離間されて、前記クリーニング部材が前記帯電ローラに対して離間されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項８】
前記振動吸収部材と前記クリーニング部材とは、それぞれ、所定方向に回転するローラ部材であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項９】
画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の帯電装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれか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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに設置された帯電装置と、プロセスカートリッジと、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、帯電ローラと感光体ドラム（像担持体）との接触による劣化を防止することなどを目的として、感光体ドラムに対して非接触で対向するように帯電ローラを設置する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００３】
一方、特許文献２には、感光体ドラムに対して接触するように設置された帯電ローラが、回転開始時に径方向に微振動して帯電ムラが生じる不具合を防止するために、帯電ローラの表面に当接して帯電ローラをクリーニングするクリーニング部材に対して、板バネなどの振動吸収部材を当接させる技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、像担持体（感光体ドラム）に対して非接触で対向するように帯電ローラを設置した場合に、作像時に帯電ローラが振動してしまうことにより、像担持体に対する帯電ローラのギャップが変化して、帯電ローラによって帯電される像担持体の帯電電位（表面電位）が安定しなくなる不具合が生じてしまっていた。そして、そのように像担持体の帯電電位にムラが生じると、像担持体上に形成される画像に濃度ムラが生じてしまっていた。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、像担持体の表面の帯電電位にムラが生じにくい、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成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】
この発明における帯電装置は、像担持体に対して非接触で対向して、所定方向に回転する帯電ローラと、前記帯電ローラに当接して前記帯電ローラの表面を清掃するクリーニング部材と、前記帯電ローラに当接して前記帯電ローラの振動を吸収する振動吸収部材と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、像担持体の表面の帯電電位にムラが生じにくい、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部を示す構成図である。
【図３】帯電装置の要部を長手方向にみた図である。
【図４】振動吸収ローラとクリーニングローラとの動作を示す概略図である。
【図５】感光体ドラムに対する帯電ローラのギャップの変化を示すグラフである。
【図６】変形例としての、振動吸収ローラとクリーニングローラとの動作を示す概略図である。
【図７】別形態の画像形成装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１０】
まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
本実施の形態における画像形成装置１は、複数のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫが中間転写ベルト１７に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置である。
【００１１】
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機、３は原稿を原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、６は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ（作像部）、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する２次転写ローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、２８は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの現像部に各色のトナーを補給するためのトナー容器、を示す。
【００１２】
ここで、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電装置１２（帯電部）、現像部１３（現像装置）、クリーニング部１５（クリーニング装置）、潤滑剤供給部１６（潤滑剤供給装置）が一体化されたものである（図２を参照できる。）。そして、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、寿命に達したときに装置本体１に対して交換される。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫにおける感光体ドラム１１（像担持体）上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される。
【００１３】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００１４】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部６に送信される。そして、書込み部６からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に向けて照射される。
【００１５】
一方、４つの感光体ドラム１１は、それぞれ、図の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１（像担持体）の表面は、帯電ローラ１２ａとの対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１の表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部６において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００１６】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１の表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電ローラ１２ａにて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００１７】
同様に、シアン成分のレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１の表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１の表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目（中間転写ベルト１７の走行方向に対して最も下流側である。）のプロセスカートリッジ１０ＢＫ（黒色用作像部）の感光体ドラム１１の表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００１８】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように1次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。
【００１９】
そして、１次転写工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１の表面は、潤滑剤供給部１６の位置と除電部の位置とを順次通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセス（作像動作）が終了する。
【００２０】
他方、感光体ドラム１１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト１７の表面は、図中の矢印方向に走行して、２次転写ローラ１８の位置に達する。そして、２次転写ローラ１８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上のフルカラーの画像が２次転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７上の一連の転写プロセスが完了する。
【００２１】
ここで、２次転写ローラ１８位置の記録媒体Ｐは、給紙部７から搬送ガイド、レジストローラ１９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ１９（タイミングローラ）に導かれる。レジストローラ１９に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト１７上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写ローラ１８の位置に向けて搬送される。
【００２２】
その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０に導かれる。定着部２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９によって装置本体１外に出力画像として排出された後に、排紙部５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２３】
次に、図２にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
なお、図２はプロセスカートリッジ１０Ｙ（１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ）の近傍を示す構成図である。各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる点を除き、ほぼ同じ構成部材によって構成されている。
【００２４】
図２に示すように、プロセスカートリッジ１０Ｙ（１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ）には、像担持体としての感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１の表面を帯電する帯電装置１２と、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像部１３と、感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニング部１５と、感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部１６と、が、ケースに一体的に収納されている。
【００２５】
ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、が順次積層されている。なお、感光体ドラム１１の表面層として、保護層をさらに積層することもできる。
感光体ドラム１１の導電性支持体（基層）としては、体積抵抗が１０10Ωｃｍ以下の導電性材料を用いることができる。
【００２６】
帯電装置１２は、帯電ローラ１２ａ、クリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）、振動吸収ローラ１２ｃ（振動吸収部材）、コロ１２ｄ（ギャップ形成部材）、等で構成されている。
帯電ローラ１２ａ（帯電部材）は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給部１６に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。また、帯電ローラ１２ａは、感光体ドラム１１（像担持体）に対し長手方向にわたって微小なギャップＧをあけて非接触で対向するように配設されている。
クリーニング部材としてのクリーニングローラ１２ｂは、帯電ローラ１２ａの表面の汚れを除去（清掃）するためのもので、所定のタイミングで帯電ローラ１２ａに当接するように構成されている。
振動吸収部材としての振動吸収ローラ１２ｃは、所定のタイミングで帯電ローラ１２ａに当接して帯電ローラ１２ａに生じる振動を減ずるためのものである。
ギャップ形成部材としてのコロ１２ｄは、図３に示すように、帯電ローラ１２ａの長手方向両端部において感光体ドラム１１に当接するように配設されていて、これにより感光体ドラム１１に対する帯電ローラ１２ａのギャップＧ（帯電ギャップ）を形成されることになる。
そして、このように構成された帯電装置１２において、帯電ローラ１２ａには電源部（高圧電源）から所定の電圧（帯電バイアス）が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。
また、本実施の形態では、駆動モータによる駆動によって帯電ローラ１２ａが回転軸部を中心に図２の時計方向に回転して、コロ１２ｄ（略ドーナツ状に形成されていて、貫通穴部に帯電ローラ１２ａの回転軸部が挿入されている。）が感光体ドラム１１の回転によって連れ回りするように構成されている。これにより、帯電ローラ１２ａの外周面が満遍なく感光体ドラム１１に対向して帯電工程がおこなわれるとともに、コロ１２ｄと感光体ドラム１１との接触による磨耗を軽減することができる。
なお、帯電装置１２における構成・動作については、後でさらに詳しく説明する。
【００２７】
現像部１３（現像装置）は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂ１と、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂ１に対向する第２搬送スクリュ１３ｂ２と、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｃと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤が担持されることになる。
現像部１３内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。
【００２８】
クリーニング部１５は、潤滑剤供給部１６に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側に配設されている。クリーニング部１５には、感光体ドラム１１に当接するクリーニングブレード１５ａ、クリーニング部１５内に回収されたトナーを廃トナーとして廃トナー回収容器に向けて搬送する搬送コイル１５ｂ、等が設置されている。クリーニングブレード１５ａは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム１１の表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてクリーニング部１５内に回収されることになる。ここで、感光体ドラム１１上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体Ｐ（用紙）から生じる紙粉、帯電ローラ１２ａによる放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
【００２９】
潤滑剤供給部１６は、感光体ドラム１１に摺接する発泡弾性層が周設されて感光体ドラム１１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給ローラ１６ａ、潤滑剤供給ローラ１６ａ（発泡弾性層）に摺接する固形潤滑剤１６ｂ、固形潤滑剤１６ｂを潤滑剤供給ローラ１６ａに向けて付勢する圧縮スプリング１６ｃ（付勢部材）、感光体ドラム１１に当接して感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤を薄層化（均一化）する薄層化ブレード１６ｄ（均しブレード）、等で構成される。
潤滑剤供給部１６は、クリーニング部１５（クリーニングブレード１５ａ）に対して感光体ドラム１１の回転方向下流側（走行方向下流側）であって、帯電装置１２に対して感光体ドラム１１の回転方向上流側に配設されている。また、薄層化ブレード１６ｄは、潤滑剤供給ローラ１６ａに対して感光体ドラム１１の回転方向下流側に配設されている。
【００３０】
潤滑剤供給ローラ１６ａは、芯金上に発泡ポリウレタン（ウレタンフォーム）からなる発泡弾性層が形成されたローラ部材であって、その発泡弾性層が感光体ドラム１１の表面に当接した状態で図２の時計方向に回転する。これにより、固形潤滑剤１６ｂから潤滑剤供給ローラ１６ａを介して感光体ドラム１１上に潤滑剤が供給される。
【００３１】
ここで、固形潤滑剤１６ｂは、脂肪酸金属亜鉛に無機潤滑剤を含有させて形成したものである。また、脂肪酸金属亜鉛としては、少なくともステアリン酸亜鉛を含んだものが好ましい。また、無機潤滑剤としては、タルク、マイカ、窒化ホウ素のうち少なくとも１つであることが好ましい。
ステアリン酸亜鉛は、代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有していて、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。したがって、感光体ドラム１１の表面を低摩擦係化することができる。すなわち、せん断力を受けて均一に感光体ドラム１１の表面を覆っていくラメラ結晶によって、少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム１１の表面を覆うことができる。そして、感光体ドラム１１の表面を比較的均等に覆い帯電工程における電気的ストレスから良好に保護できることになる。
また、タルク、マイカ、窒化ホウ素のような板状構造を有する無機潤滑剤を使用することで、クリーニング部１５（クリーニングブレード１５ａ）でのトナーや潤滑剤のすり抜けが生じにくくなり、帯電ローラ１２ａを汚れにくくすることができる。
なお、本実施の形態では、固形潤滑剤１６ｂとして脂肪酸金属亜鉛に無機潤滑剤を含有させたものを用いたが、固形潤滑剤１６ｂとして無機潤滑剤を含有させていない脂肪酸金属亜鉛を用いることもできる。
また、本実施の形態において、固形潤滑剤１６ｂの代わりに、粉末の潤滑剤や、固形潤滑剤と粉末潤滑剤とがブレンドされたものを用いることもできる。
【００３２】
薄層化ブレード１６ｄは、ウレタンゴム等のゴム材料からなる板状部材であって、感光体ドラム１１の表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。薄層化ブレード１６ｄは、クリーニングブレード１５ａに対して、感光体ドラム１１の回転方向下流側（走行方向下流側）に配設されている。そして、潤滑剤供給ローラ１６ａによって感光体ドラム１１上に供給された潤滑剤は、薄層化ブレード１６ｄによって、感光体ドラム１１上に均一かつ適量に薄層化される。
固形潤滑剤１６ｂを潤滑剤供給ローラ１６ａを介して感光体ドラム１１の表面に塗布すると、感光体ドラム１１の表面には粉体状の潤滑剤が塗布されるが、この状態のままでは潤滑性は充分に発揮されないため、薄層化ブレード１６ｄが潤滑剤を薄層化・均一化する部材として機能することになる。薄層化ブレード１６ｄにより、感光体ドラム１１上での潤滑剤の皮膜化がおこなわれて、潤滑剤はその潤滑性を充分に発揮することになる。
【００３３】
図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転している。現像部１３内の現像剤は、間に仕切部材を介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ１及び第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転によって、トナー補給部によってトナー容器２８から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図２の紙面垂直方向である。）。
【００３４】
そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤は、ドクターブレード１３ｃの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。
【００３５】
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーが潜像に付着する（トナー像が形成される）。
【００３６】
その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、感光体ドラム１１上に残存した未転写のトナーが、クリーニングブレード１５ａによってクリーニング部１５内に回収される。
【００３７】
ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部は、交換可能に構成されたボトル状のトナー容器２８と、トナー容器２８を保持・回転駆動するとともに現像部１３に新品トナーを補給するトナーホッパ部と、で構成されている。また、トナー容器２８内には、新品のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナー容器２８（トナーボトル）の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。
【００３８】
なお、トナー容器２８内の新品トナーは、現像部１３内のトナー（既設のトナーである。）の消費にともない、トナー補給口から現像部１３内に適宜に補給されるものである。現像部１３内のトナーの消費は、感光体ドラム１１に対向する反射型フォトセンサと、現像部１３の第２搬送スクリュ１３ｂ２の下方に設置された磁気センサと、によって間接的又は直接的に検知される。
【００３９】
以下、図２〜図４等を用いて、本実施の形態において特徴的な、帯電装置１２について詳述する。
先に図２等を用いて説明したように、本実施の形態における帯電装置１２は、帯電ローラ１２ａ、クリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）、振動吸収ローラ１２ｃ（振動吸収部材）、コロ１２ｄ（ギャップ形成部材）、等で構成されている。
帯電ローラ１２ａは、感光体ドラム１１（像担持体）に対して非接触で対向して、所定方向（図２の時計方向である。）に回転するものである。帯電ローラ１２ａと感光体ドラム１１との間にギャップＧを設けることで、帯電ローラ１２ａの表面が潤滑剤等で汚れて、汚れていない部分との間で生じる抵抗差により、感光体ドラム１１上に帯電ムラが発生して、縦スジなどの画像不良が発生してしまう不具合を軽減することができる。
【００４０】
クリーニング部材としてのクリーニングローラ１２ｂは、所定方向に回転するローラ部材であって、帯電ローラ１２ａに当接して帯電ローラ１２ａの表面を清掃するものである。クリーニングローラ１２ｂとしては、例えば、芯金上にフェルト層やスポンジ層などが形成されたものを用いることができる。クリーニングローラ１２ｂは、その両端の回転軸が、帯電装置１２の筐体に回転可能に保持されていて、回転する帯電ローラ１２ａに当接することで連れ回り方向に従動回転することになる。また、クリーニングローラ１２ｂは、帯電ローラ１２ａに対して接離可能に構成されていて、後述するクリーニングモード時に離間位置から帯電ローラ１２ａに当接する当接位置に移動して帯電ローラ１２ａをクリーニングすることになる。クリーニングローラ１２ｂを帯電ローラ１２ａに対して接離させる接離機構としては、例えば、クリーニングローラ１２ｂを帯電ローラ１２ａに向けて付勢するスプリングや、スプリングの付勢力に抗するようにクリーニングローラ１２ｂを帯電ローラ１２ａから離間させる偏心カム、などからなるカム機構を用いることができる。
クリーニングローラ１２ｂによって帯電ローラ１２ａの表面を適宜に清掃することで、帯電ローラ１２ａの表面が潤滑剤等で汚れて縦スジなどの画像不良が発生してしまう不具合をさらに軽減することができる。また、クリーニングローラ１２ｂは、ローラ部材であって、帯電ローラ１２ａの回転にともない連れ回りするように構成されているため、クリーニングローラ１２ｂの外周面が満遍なく帯電ローラ１２ａに当接して良好なクリーニングが経時にわたって安定的におこなわれるとともに、帯電ローラ１２ａとクリーニングローラ１２ｂとの接触による磨耗を軽減することができる。
【００４１】
振動吸収部材としての振動吸収ローラ１２ｃは、所定方向に回転するローラ部材であって、帯電ローラ１２ａに当接して帯電ローラ１２ａの振動を吸収するものである。振動吸収ローラ１２ｃとしては、例えば、芯金上に、シリコンゴムなどからなるソリッドゴム層やソルボ（ポリウレタン）などからなる防振層が形成されたものを用いることができる。振動吸収ローラ１２ｃは、その両端の回転軸が、帯電装置１２の筐体に回転可能に保持されていて、回転する帯電ローラ１２ａに当接することで連れ回り方向に従動回転することになる。また、振動吸収ローラ１２ｃは、帯電ローラ１２ａに対して接離可能に構成されていて、図２、図４（Ａ）に示すように、作像時に帯電ローラ１２ａに当接して帯電ローラ１２ａに生じる振動を低減することになる。
なお、振動吸収ローラ１２ｃを帯電ローラ１２ａに対して接離させる接離機構としては、例えば、振動吸収ローラ１２ｃを帯電ローラ１２ａに向けて付勢するスプリングや、スプリングの付勢力に抗するように振動吸収ローラ１２ｃを帯電ローラ１２ａから離間させる偏心カム、などからなるカム機構を用いることができる。
【００４２】
先に説明したように、帯電ローラ１２ａは感光体ドラム１１の駆動に合わせて回転駆動される。そのため、感光体ドラム１１と帯電ローラ１２ａとのギャップＧは、振動により特定の周期で変動することになる。帯電ローラ１２ａには高圧電源から所定の電圧が印可されるが、感光体ドラム１１と帯電ローラ１２ａとのギャップＧが変動すると、高圧電源（高圧基板）に対する負荷が変動して、印可電圧も変動することとなる。具体的に、ギャップＧが広がった場合には印可電圧は高くなり、ギャップＧが狭まった場合には印可電圧は低くなる。
画像形成装置１には、モータやギアなどからなる駆動機構が設けられていて、周期的な振動源が複数ある。そのため、振動源から生じる特定周波数の振動が装置本体１の筐体から感光体ドラム１１に伝達されて、さらに感光体ドラム１１からコロ１２ｄを介して帯電ローラ１２ａに伝達されて、帯電ローラ１２ａが振動することになる。帯電ローラ１２ａに伝達される振動エネルギーが、充分に小さいとき、又は、帯電ローラ１２ａの固有振動数に対して離れているときには問題がないが、帯電ローラ１２ａに伝達される振動エネルギーが、大きいとき、又は、帯電ローラ１２ａの固有振動数と同じ周波数であるときには、共振により帯電ローラ１２ａの振動が大きくなり、高圧電源の出力変動が大きくなり帯電ムラによる画像濃度ムラが発生してしまうことになる。
【００４３】
これに対して、本実施の形態では、クリーニングローラ１２ｂとは別に振動吸収ローラ１２ｃを直接的に帯電ローラ１２ａに当接させて、帯電ローラ１２ａで生じる振動を低減しているため、感光体ドラム１１に対する帯電ローラ１２ａのギャップＧの変化が低減されて、帯電ローラ１２あによって帯電される感光体ドラム１１の帯電電位（表面電位）が安定しやすくなる（帯電ムラが生じにくくなる）。そのため、帯電電位にムラが生じて感光体ドラム１１上に形成される画像に濃度ムラ（画像濃度ムラ）が生じる不具合も確実に軽減されることになる。
また、振動吸収ローラ１２ｃは、ローラ部材であって、帯電ローラ１２ａの回転にともない連れ回りするように構成されているため、振動吸収ローラ１２ｃの外周面が満遍なく帯電ローラ１２ａに当接して良好な振動吸収が経時にわたって安定的におこなわれるとともに、帯電ローラ１２ａと振動吸収ローラ１２ｃとの接触による磨耗を軽減することができる。
【００４４】
図５は、３つの帯電装置を用いて、それぞれの周波数とギャップＧ（感光体ドラム１１と帯電ローラ１２ａとのギャップである。）との関係を測定した実験結果である。
図５において、■で示すグラフは、振動吸収ローラ１２ｃ（防振ローラ）を設置していない帯電装置を用いた結果である。◇で示すグラフは、振動吸収性が中程度の振動吸収ローラ１２ｃ（防振ローラ）を設置した帯電装置を用いた結果である。△で示すグラフは、振動吸収性が非常に高い振動吸収ローラ１２ｃ（防振ローラ）を設置した帯電装置を用いた結果である。
図５に示すように、振動吸収ローラ１２ｃを設置していない帯電装置は、特定の周波数で大きな振動が生じて、許容範囲を超えるギャップＧの変動（ＮＧ領域のギャップ変動）が生じていることがわかる。これに対して、振動吸収ローラ１２ｃを設置した帯電装置は、いずれの周波数においても大きな振動が生じることなく、許容範囲内のギャップＧの変動（ＯＫ領域のギャップ変動）にとどまっていることがわかる。なお、上述したＯＫ領域は画像濃度ムラが生じない領域であって、ＮＧ領域は画像濃度ムラが生じてしまう領域である。
【００４５】
ここで、本実施の形態では、図４（Ａ）に示すように、作像時（先に図２等を用いて説明したように、感光体ドラム１１の表面で作像がおこなわれるときである。）に、振動吸収ローラ１２ｃ（振動吸収部材）が帯電ローラ１２ａに対して当接されて、クリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）が帯電ローラ１２ａに対して離間されるものである。
すなわち、感光体ドラム１１上において通常の作像プロセスがおこなわれているときには、振動吸収ローラ１２ｃが図４（Ａ）の白矢印方向に移動して帯電ローラ１２ａに当接するように振動吸収ローラ１２ｃの接離機構が制御部によって制御されて、クリーニングローラ１２ｂが図４（Ａ）の黒矢印方向に移動して帯電ローラ１２ａから離間するようにクリーニングローラ１２ｂの接離機構が制御部によって制御されることになる。
【００４６】
このように、作像時に振動吸収ローラ１２ｃを帯電ローラ１２ａに当接させることで、作像時に帯電ローラ１２ａが振動して画像濃度ムラが生じる不具合を確実に軽減することができる。また、作像時にクリーニングローラ１２ｂを帯電ローラ１２ａから離間させることで、帯電ローラ１２ａのクリーニングを過剰におこなって帯電ローラ１２ａやクリーニングローラ１２ｂの摩耗劣化を早めてしまう不具合を防止するとともに、クリーニングローラ１２ｂが帯電ローラ１２ａに当接することにより振動吸収ローラ１２ｃの防振性が影響を受ける不具合を抑止することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、図４（Ｂ）に示すように、非作像時（感光体ドラム１１の表面で作像がおこなわれないときである。）に、帯電ローラ１２ａを回転させた状態で、クリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）が帯電ローラ１２ａに対して当接される「クリーニングモード」が実行される。
具体的に、本実施の形態では、一連の作像プロセスが終了した後（又は、開始される前）に、所定時間だけ、帯電ローラ１２ａや感光体ドラム１１を回転駆動した状態で、クリーニングローラ１２ｂが図４（Ｂ）の黒矢印方向に移動して帯電ローラ１２ａに当接するようにクリーニングローラ１２ｂの接離機構が制御部によって制御されることになる。
このように、非作像時に帯電ローラ１２ａを回転させながらクリーニングローラ１２ｂを帯電ローラ１２ａに当接させることで、作像時における振動吸収ローラ１２ｃによる防振を妨げたり、帯電ローラ１２ａやクリーニングローラ１２ｂの摩耗劣化を早めたりすることなく、帯電ローラ１２ａのクリーニングを良好におこなうことができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、図４（Ｂ）に示すように、上述したような「クリーニングモード」が実行されるときに、振動吸収ローラ１２ｃが帯電ローラ１２ａに対して離間される。すなわち、振動吸収ローラ１２ｃが図４（Ｂ）の白矢印方向に移動して帯電ローラ１２ａから離間するように振動吸収ローラ１２ｃの接離機構が制御部によって制御されることになる。
このように、クリーニングモード時に振動吸収ローラ１２ｃを帯電ローラ１２ａから離間させることで、画像に影響しない不要な防振をおこなわないことになり、帯電ローラ１２ａや振動吸収ローラ１２ｃの摩耗劣化を早めてしまう不具合を防止することができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、図４（Ｃ）に示すように、非作像時であって、帯電ローラ１２ａが回転停止しているとき（駆動停止時であって、本実施の形態では、画像形成装置１が全体的に稼働停止しているときである。）に、振動吸収ローラ１２ｃが帯電ローラ１２ａに対して離間されて、クリーニングローラ１２ｂが帯電ローラ１２ａに対して離間される。
すなわち、非作像時であって、帯電ローラ１２ａが回転停止しているときに、振動吸収ローラ１２ｃが図４（Ｃ）の白矢印方向に移動して帯電ローラ１２ａから離間するように振動吸収ローラ１２ｃの接離機構が制御部によって制御されて、クリーニングローラ１２ｂが図４（Ｃ）の黒矢印方向に移動して帯電ローラ１２ａから離間するようにクリーニングローラ１２ｂの接離機構が制御部によって制御されることになる。
【００５０】
このように、帯電ローラ１２ａ（画像形成装置１）の駆動が停止されているときに、振動吸収ローラ１２ｃとクリーニングローラ１２ｂとをいずれも帯電ローラ１２ａから離間させることで、帯電ローラ１２ａや振動吸収ローラ１２ｃやクリーニングローラ１２ｂの表面層の一部に加圧による永久歪みが生じてしまう不具合を防止することができる。
【００５１】
＜変形例＞
図６は、変形例としての振動吸収ローラ１２ｃとクリーニングローラ１２ｂとの動作を示す概略図であって、本実施の形態における図４に対応する図である。
図６に示す変形例において、クリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）は、振動吸収ローラ１２ｃ（振動吸収部材）に対して接離可能に構成されている。詳しくは、クリーニングローラ１２ｂは、接離機構によって、図６（Ａ）〜（Ｃ）の黒矢印方向に移動して、振動吸収ローラ１２ｃに対して接離したり、帯電ローラ１２ａに対して接離したりできるように構成されている。
そして、図６（Ａ）に示すように、作像時に、クリーニングローラ１２ｂが振動吸収ローラ１２ｃに対して当接される。このとき、クリーニングローラ１２ｂは、振動吸収ローラ１２ｃの回転に沿って図６（Ａ）の時計方向に連れ回りして、振動吸収ローラ１２ｃの表面をクリーニングすることになる。これにより、振動吸収ローラ１２ｃの表面が汚れて、その機能が低下する不具合を防止することができる。
【００５２】
また、図６に示す変形例では、図６（Ｂ）に示すように、「クリーニングモード」が実行されるときに、クリーニングローラ１２ｂが帯電ローラ１２ａに当接するように黒矢印方向に移動するとともに、振動吸収ローラ１２ｃが帯電ローラ１２ａに対して当接される。すなわち、振動吸収ローラ１２ｃは、作像時においてもクリーニングモード時においても帯電ローラ１２ａに当接した状態を維持していることになる。これにより、振動吸収ローラ１２ｃの接離機構の機械的寿命を延ばすことができるとともに、接離機構の稼働にともなう電力消費を軽減することができる。
なお、図６（Ｃ）に示すように、駆動停止時には、図４のものと同様に、振動吸収ローラ１２ｃとクリーニングローラ１２ｂとがいずれも帯電ローラ１２ａから離間されることになる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態における帯電装置１２には、感光体ドラム１１（像担持体）に対して非接触で対向して所定方向に回転する帯電ローラ１２ａと、帯電ローラ１２ａに当接して帯電ローラ１２ａの表面を清掃するクリーニングローラ１２ｂ（クリーニング部材）と、帯電ローラ１２ａに当接して帯電ローラ１２ａの振動を吸収する振動吸収ローラ１２ｃ（振動吸収部材）と、が設けられている。
これにより、感光体ドラム１１の表面の帯電電位にムラが生じにくくすることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、作像部における各構成部材（感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像部１３、クリーニング部１５、潤滑剤供給部１６である。）を一体化してプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。これに対して、帯電装置１２をプロセスカートリッジの構成部材とせずに、画像形成装置本体１に対して単独で着脱可能に設置されるユニットとすることもできる。
本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置（帯電部）と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットであるものと定義する。
【００５５】
また、本実施の形態では、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫが中間転写ベルト１７の下方に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置１（複写機）に設置された帯電装置１２であって、感光体ドラム１１の下方に対向するように設置された帯電装置１２に対して、本発明を適用したが、本発明が適用される帯電装置（プロセスカートリッジ）や画像形成装置はこれに限定されることはない。例えば、図７に示すように、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫが中間転写ベルト１７の上方に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置１（プリンタ）に設置された帯電装置１２であって、感光体ドラム１１の上方に対向するように設置された帯電装置１２に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００５６】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  画像形成装置（画像形成装置本体）、
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ  プロセスカートリッジ、
１１  感光体ドラム（像担持体）、
１２  帯電装置、
１２ａ  帯電ローラ（帯電部材）、
１２ｂ  クリーニングローラ（クリーニング部材）、
１２ｃ  振動吸収ローラ（振動吸収部材）、
１２ｄ  コロ（ギャップ形成部材）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２００６−３９２８８号公報
【特許文献２】特許第３９０４３０８号公報
【図１】
2017173485.tif 000003
【図２】
2017173485.tif 000004
【図３】
2017173485.tif 000005
【図４】
2017173485.tif 000006
【図５】
2017173485.tif 000007
【図６】
2017173485.tif 000008
【図７】
2017173485.tif 000009