【手続補正書】
【提出日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムに対して少なくとも帯電領域内で所定のギャップを形成するように近接し、回転自在に設けられた帯電ローラを備え、該帯電ローラに直流定電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより前記感光体ドラムを帯電する帯電装置の電圧設定方法において、
前記帯電ローラに印加する電圧の交流成分を、前記所定のギャップのうち最大ギャップにおける帯電開始電圧値の２倍以上のピーク間電圧値を有するよう設定し、
前記最大ギャップは、前記帯電領域内で、前記感光体ドラムの表面と前記帯電ローラの表面との最接近部において、前記帯電ローラの長手方向の各位置で最も大きなギャップ量となる位置でのギャップであって、前記感光体ドラムと前記帯電ローラとが回転する間に周期的に現れる最大のギャップであることを特徴とする帯電装置の電圧設定方法。
【請求項２】
前記帯電領域内の前記帯電ローラの長手方向及び短手方向の各位置における前記ギャップの平均値が１０μｍ以上であり、該ギャップのバラツキが前記平均値に対して１０μｍ以上である請求項1記載の帯電装置の電圧設定方法。
【請求項３】
前記帯電ローラは弾性ローラであることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電装置の電圧設定方法。
【請求項４】
前記感光体ドラムと前記帯電ローラとの間にギャップ管理部材を介在させることにより前記ギャップを形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の帯電装置の電圧設定方法。
【請求項５】
前記帯電ローラが、前記感光体ドラムに対して前記帯電領域内で接触する部分と非接触の部分とが混在するように設けられている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の帯電装置の電圧設定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】帯電装置の電圧設定方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この発明は、被帯電体を帯電する帯電装置の電圧設定方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
この発明は、感光体ドラムに対して少なくとも帯電領域内で所定のギャップを形成するように近接し、回転自在に設けられた帯電ローラを備え、その帯電ローラに直流定電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより感光体ドラムを帯電する帯電装置の電圧設定方法において、上記の目的を達成するため、
上記帯電ローラに印加する電圧の交流成分を、上記所定のギャップのうち最大ギャップにおける帯電開始電圧値の２倍以上のピーク間電圧値を有するよう設定する。
その最大ギャップは、上記帯電領域内で、上記感光体ドラムの表面と上記帯電ローラの表面との最接近部において、上記帯電ローラの長手方向の各位置で最も大きなギャップ量となる位置でのギャップであって、上記感光体ドラムと帯電ローラとが回転する間に周期的に現れる最大のギャップである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
上記帯電領域内の帯電ローラの長手方向及び短手方向の各位置における上記ギャップの平均値が１０μｍ以上であり、そのギャップのバラツキが平均値に対して１０μｍ以上であってもよい。
また、上記帯電ローラが、上記感光体ドラムに対して帯電領域内で接触する部分と非接触の部分とが混在するように設けられていてもよい。
上記帯電ローラは、回転自在な弾性ローラにするとよい。
また、上記いずれかの帯電装置の電圧設定方法において、上記感光体ドラムと帯電ローラとの間にギャップ管理部材を介在させることにより上記ギャップを形成するとよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
この発明の帯電装置の電圧設定方法によれば、帯電ローラを感光体ドラムに対して少なくとも帯電領域内でその間に所定のギャップを設けて非接触にしたので、オゾンの発生を抑えることができると共に、帯電ローラから汚れが感光体ドラムに転移するのを防止することができる。したがって、感光体ドラムが汚れることによる異常画像の発生を防止することができる。
そして、帯電ローラと感光体ドラムとの間には交流成分を有する電圧を印加し、その交流成分を帯電ローラと感光体ドラムとの最大ギャップにおける帯電開始電圧値の２倍以上のピーク間電圧値を有するように設定し、その最大ギャップを、上記帯電領域内で、感光体ドラムの表面と帯電ローラの表面との最接近部において、帯電ローラの長手方向の各位置で最も大きなギャップ量となる位置でのギャップであって、感光体ドラムと帯電ローラとが回転する間に周期的に現れる最大のギャップとしたので、上記ギャップに変動があっても帯電ムラに起因して生じる濃度ムラが発生しない良好な画像が得られる。
また、帯電ローラが感光体ドラムに対して帯電領域内で接触する部分と非接触の部分とが混在するように設けられている帯電装置の場合には、一般的に帯電ローラの表面抵抗が低いと帯電ローラと感光体ドラムとの間のギャップに場所により偏差があると帯電ローラの表面に規定の電位を維持することができないために帯電ムラになりやすいが、帯電ローラと感光体ドラムとの間には交流成分を有する電圧を印加し、その交流成分を帯電ローラと被帯電体との最大ギャップにおける帯電開始電圧値の２倍以上のピーク間電圧値を有するように設定したので、帯電ムラに起因して生じる濃度ムラが発生しない良好な画像が得られる。
さらに、ギャップ管理部材を使用すれば、帯電ローラと感光体ドラムとの間のギャップの管理を比較的容易に行うことができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による帯電装置の電圧設定方法を実施する画像形成装置の作像部を示す概略構成図、図２は同じくその画像形成装置全体を示す概略構成図である。
図２に示す画像形成装置は、装置本体内の下部に給紙部２２を、その上方に感光体ドラム１等を有する作像部を、さらにその上方に排紙部となる対の排紙ローラ２６，２７をそれぞれ設けて、給紙部２２から給紙した転写紙Ｐの同図で左側の面に作像部で画像を形成し、その転写紙Ｐを排紙ローラ２６，２７によりビントレイ２０あるいは排紙トレイ２１に排出するようにしている。
給紙部２２には、上下２段にトレイ２８，２９が設けられていて、その各給紙段には給紙ローラ３０がそれぞれ配設されている。
図２で２３は書込みユニットであり、そこから感光体ドラム１の一様に帯電された表面に光を照射して、そこに画像を書き込む。
また、その感光体ドラム１に対して転写紙搬送方向上流側には、転写紙のスキューを補正すると共に感光体ドラム１上の画像と転写紙の搬送タイミングを合わせるためのレジストローラ対１３を設けている。
さらに、感光体ドラム１に対して転写紙搬送方向下流側には、定着ユニット２５を設けている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
帯電装置２は、感光体ドラム１の表面に対して帯電領域内で所定のギャップを形成するように近接して設けられた帯電部材である帯電ローラ８と、その帯電ローラ８の表面に常時圧接して、その帯電ローラ８をクリーニングする例えばスポンジからなる帯電ローラクリーニング部材９とを備えている。
そして、この帯電装置２は、帯電ローラ８の芯金１１に電源ユニット１２から、定電圧制御されたＤＣバイアス（直流電圧）に定電圧制御のＡＣバイアス（交流電圧であり、後述するように定電流制御されたＡＣバイアスであってもよい）を重畳して印加して、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する。
感光体ドラム１は、アルミニウム(Ａｌ)素管にＵＬ層とＣＧＬ層とＣＴＬ層をそれぞれコートした多層構成になっており、それが図示しないメインモータにより矢示Ａ方向に一定の速度で回転駆動される。
帯電ローラ８は、両端部の芯金１１，１１がそれぞれ軸受により回転自在に支持された弾性ローラであり、その弾性ローラ部８ａの両端部に、図３に示すようにギャップ管理部材であるテフロン（登録商標）チューブ１４，１４を密着させて取り付けている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
また、実際には感光体ドラムの表面や帯電ローラの弾性ローラ部の表面は、それらの面の長手方向の中央部が両端部に比べて膨出した状態になってバナナ状にひずんでいたり、長手方向の中央部が両端部に比べてくびれた状態の鼓状になっていたりするため、感光体ドラムと帯電ローラの組合せにより、その時々の最大ギャップの大きさ、及びそれが現われる位置は異なる。
このように、感光体ドラムの表面と帯電ローラの表面との間のギャップは、突発的な振動の影響を除けば、感光体ドラムと帯電ローラのそれぞれの真直度の影響を大きく受ける。
ところで、この帯電装置では、帯電領域内において図３に示した帯電ローラ８の長手方向（矢示Ｂ方向）及び短手方向（矢示Ｃ方向）の各位置における上記ギャップの平均値が１０μｍ以上であり、そのギャップのバラツキが上記平均値に対して１０μｍ以上になるようにしている。
また、この帯電装置では、帯電ローラ８と感光体ドラム１との間に交流成分を有する電圧を印加するが、その交流成分の電圧は後述する実験結果から、帯電ローラ８と感光体ドラム１との間の最大ギャップ（図４のＧｍａｘ）における帯電開始電圧値の２倍以上のピーク間電圧値（ピークピーク値）を有するように設定する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
すなわち、図４に示したように帯電ローラ８を感光体ドラム１に対して非接触にすることにより、感光体ドラム１が帯電ローラ８により汚染されるのを防止することができる。
また、帯電ローラ８が非接触であれば、その他に感光体ドラム１の膜削れや、感光体ドラム１のピンホールに対するリーク余裕度、さらには帯電ローラ８を感光体ドラム１に接触させることにより生じるバンディングも防止することができる。
なお、この発明による帯電装置の電圧設定方法は、帯電部材（帯電ローラ）の全領域が非接触状態にある場合の他に、その帯電部材の一部が感光体に接触していて他の一部が非接触状態にあるように、接触と非接触とが混在するような場合であっても同様に適用することができる点については、表５の結果から言うまでもない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
【図１】この発明による帯電装置の電圧設定方法を実施する画像形成装置の作像部を示す概略構成図である。
【図２】同じくその画像形成装置全体を示す概略構成図である。
【図３】図１の帯電装置に設けられている帯電ローラの両端部にテフロンチューブを密着状態に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】感光体ドラムの表面と帯電ローラの弾性ローラ部との間の最大ギャップＧｍａｘを説明するための概略図である。
【図５】感光体ドラムと帯電ローラとの間に形成される放電領域の両側の領域端部におけるギャップＧｃは最大ギャップでないことを説明するための概略図である。
【図６】帯電ローラの回転や真直度のバラツキによってある瞬間に位置ｂに最大ギャップＧｍａｘができた状態を示す概略図である。
【図７】同じくその最大ギャップＧｍａｘが位置ｃにできた状態を示す概略図である。
【図８】印加電圧と帯電電位との関係を示した帯電特性を示す線図である。
【図９】帯電ローラを感光体ドラムから徐々に離間させるようにしたときの帯電特性の変化を示す線図である。
【図１０】帯電ローラと感光体ドラムとの間のギャップと感光体表面の帯電電位との関係を計算により求めたシミュレーション結果と実験結果とを合わせて示した線図である。
【図１１】微少ギャップによる近接帯電方式の帯電装置で印加する電圧をＤＣ定電圧＋ＡＣ定電圧重畳にした場合の帯電特性を示す線図である。
【図１２】ＤＣ定電圧に重畳するＡＣバイアスを定電流制御した場合の実験結果を示す線図である。
【図１３】帯電ローラと感光体との間の微視的なギャップにかかる電圧を説明するために使用するモデル図である。
【図１４】パッシェンの法則の式と数１をグラフ化した線図である。
【図１５】帯電部材への印加電圧と感光体の表面電位との関係を示す線図である。