(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体に接触する側の端部が略直角状に形成され、該被帯電体と接する部分よりも該被帯電体の回転方向下流側に突出した部分ができないように該略直角状端部が該被帯電体の表面に接して該被帯電体を帯電する帯電プレートと、
該帯電プレートに直流電圧を印加して該被帯電体の帯電が開始するときの該帯電プレートの印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧を該被帯電体と該帯電プレートとの間に印加する電圧印加手段とを備えることを特徴とする、帯電装置。
【請求項２】
該帯電プレートの体積抵抗率が１．０×１０7 Ω・ｃｍ〜１．０×１０11Ω・ｃｍであることを特徴とする、請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
該帯電プレートが、該被帯電体の表面に接触する導電性弾性部材により構成されることを特徴とする、請求項１又は２記載の帯電装置。
【請求項４】
該帯電プレートが、該被帯電体の表面に接触する平板状の導電性抵抗体により構成され、
該導電性抵抗体を支持し、該導電性抵抗体を該被帯電体の表面に押し付ける押圧力付与手段を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項５】
該帯電プレートが、該被帯電体の表面に接触する導電性高分子フィルムにより構成され、
該導電性高分子フィルムを該被帯電体の表面に押し付ける押圧力付与手段を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項６】
該帯電プレートによる押圧力が９．８Ｎ／ｍ〜４９．０Ｎ／ｍであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項７】
感光体に接触する側の端部が略直角状に形成され、該感光体と接する部分よりも該感光体の回転方向下流側に突出した部分ができないように該略直角状端部が該感光体の表面に接して該感光体を帯電する帯電プレートと、
該帯電プレートに直流電圧を印加して該感光体の帯電が開始するときの該帯電プレートの印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧を該感光体と該帯電プレートとの間に印加する電圧印加手段とを備えることを特徴とする、電子写真装置。
【請求項８】
該感光体が、有機光導電体層を有することを特徴とする、請求項７記載の電子写真装置。
【請求項９】
被帯電体に接触する側の端部が略直角状に形成され、該被帯電体と接する部分よりも該被帯電体の回転方向下流側に突出した部分ができないように該略直角状端部が被帯電体の表面に接する帯電プレートに直流電圧を印加して該被帯電体の帯電が開始するときの該帯電プレートの印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧を該被帯電体と該帯電プレートとの間に印加して該被帯電体を帯電することを特徴とする、帯電方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機，プリンタ，ファクシミリ等に用いられ、帯電部材により被帯電体を帯電する帯電装置及びこの装置を備える電子写真装置並びに帯電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写機，プリンタ，ファクシミリ等の電子写真装置に備えられる帯電装置では、例えば直流電圧を印加された導電性繊維毛ブラシ（帯電ブラシ）あるいは導電性弾性ローラ（帯電ローラ）等の帯電部材を、被帯電体としての感光体の表面に接触させることにより感光体表面に電荷を注入して、感光体表面を所定の電位に帯電させている。
【０００３】
しかし、上述のように被帯電体としての感光体の表面に帯電部材を接触させて帯電するものでは、帯電部材を感光体表面に密着させるのが困難であるため、帯電ムラが生じてしまい、均一に帯電させるのは難しい。
特に、帯電部材として帯電ブラシを用いる場合には、帯電ブラシは感光体の表面に均一に接触しないため、帯電ムラが生じ易く、均一な帯電状態を得るのは難しい。
【０００４】
このため、感光体表面に帯電ムラを生じさせることなく、均一に帯電しうるようにすべく、例えば特開昭６３−１４９６６８号公報に開示された技術が提案されている。
この技術では、例えば図９（ａ）に示すように、帯電部材として帯電ローラ２００ａを用いることで、帯電部材と感光体との接触部分の感光体回転方向下流側において帯電部材と感光体との間の距離が大きくなっていくようにし、この帯電部材としての帯電ローラ２００ａに、直流電圧成分と、帯電部材に直流電圧を印加して感光体の帯電が開始するときの帯電部材の印加電圧値（放電開始電圧値）の２倍以上のピーク間電圧を持つ交流電圧成分とを有する電圧を印加して感光体を帯電することで、オゾンの発生を少なくしながら、帯電ムラを生じさせることなく、均一な帯電を行なえるようにしている。なお、図９（ａ）中、矢印は感光体，帯電ローラの回転方向を示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような帯電ローラ２００ａは、一般に芯金の周りにカーボンを分散させた導電性ゴムをロール状にすることで形成されるが、導電性ゴムの材料費が高くなり、またロール状に加工するための加工費も高いため、帯電部材の製造にかかるコストを低く抑えるのは困難である。
【０００６】
また、上述の公報には、例えば図９（ｂ）に示すように、帯電部材として平板状の帯電プレート２００ｂを用い、帯電プレート２００ｂと感光体１００との接触部分の感光体回転方向下流側において帯電プレート２００ｂと感光体１００との間の距離が大きくなっていくように帯電プレート２００ｂを形成する技術も開示されている。なお、図９ (ｂ）中、矢印は感光体の回転方向を示している。
【０００７】
しかし、この技術では、帯電部材として帯電プレート２００ｂを用いることで、帯電部材として帯電ロール２００ａを用いる場合よりも導電性ゴムの材料費や加工費を低く抑えることができるとしても、図９ (ｂ）に示すように、帯電プレート２００ｂと感光体１００との接触部分の感光体回転方向下流側において帯電プレート２００ｂと感光体１００との間の距離が大きくなっていくようにすべく、帯電プレート２００ｂの先端部を、帯電プレート２００ｂと感光体１００との接触部分よりも感光体回転方向下流側へ突出させ、その厚さが徐々に減少するように加工する必要がある。
【０００８】
このため、帯電プレート２００ｂと感光体１００との接触部分よりも感光体回転方向下流側へ突出した帯電プレート２００ｂの先端部の分だけ導電性ゴムの材料費が高くなってしまう。また、帯電プレート２００ｂの先端部の厚さが徐々に減少するように加工する必要があり、このように加工するのにかかる加工費も高い。
【０００９】
さらに、上述のようにして帯電プレート２００ｂを形成する場合には、まず板状に形成された導電性ゴムを略直角状に切断して所定長さとした後、その先端部の厚さが徐々に減少するように斜めに加工する必要があり、帯電部材を形成するのに加工工数が増えてしまうことにもなる。
一方、帯電部材の材料として用いられる導電性ゴムの材料費や加工費が高いため、実開平７−５１５０号公報には帯電部材を導電性シートにより構成することが開示されている。
【００１０】
しかし、この技術では、導電性シートの先端部が感光体ドラムの表面に接するようになっているものの、導電性シートに印加する電圧については何ら考慮されていないため、帯電ムラのない均一な帯電状態を得るのは難しい。
また、上述の特開昭６３−１４９６６８号公報に開示されている技術と同様に、直流電圧成分と、帯電部材に直流電圧を印加して感光体の帯電が開始するときの帯電部材の印加電圧値（放電開始電圧値）の２倍以上のピーク間電圧を持つ交流電圧成分とを有する電圧を帯電性シートに印加することも考えられるが、このようにして電圧を印加したとしても、必ずしも帯電ムラのない均一な帯電状態が得られるとは限らない。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、被帯電体を帯電ムラなく均一に帯電できるようにしながら、帯電部材を簡単な構成とし、帯電部材の製造にかかるコスト（材料費，加工費等）を低く抑えることができるようにした、帯電装置及びこの装置を備える電子写真装置並びに帯電方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の帯電装置（請求項１）は、被帯電体に接触する側の端部が略直角状に形成され、該被帯電体と接する部分よりも該被帯電体の回転方向下流側に突出した部分ができないように該略直角状端部が該被帯電体の表面に接して該被帯電体を帯電する帯電プレートと、帯電プレートに直流電圧を印加して被帯電体の帯電が開始するときの帯電プレートの印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧を被帯電体と帯電プレートとの間に印加する電圧印加手段とを備えることを特徴としている。
【００１３】
好ましくは、帯電プレートの体積抵抗率を、１．０×１０7 Ω・ｃｍ〜１．０×１０11Ω・ｃｍとするのが好ましい（請求項２）。
また、帯電プレートを、被帯電体の表面に接触する導電性弾性部材により構成するのが好ましい（請求項３）。
【００１４】
また、帯電プレートを、被帯電体の表面に接触する平板状の導電性抵抗体により構成し、押圧力付与手段が、導電性抵抗体を支持し、導電性抵抗体を被帯電体の表面に押し付けるように構成しても良い（請求項４）。
さらに、帯電プレートを、被帯電体の表面に接触する導電性高分子フィルムにより構成し、押圧力付与手段が、導電性高分子フィルムを被帯電体の表面に押し付けるように構成しても良い（請求項５）。
【００１５】
また、好ましくは、帯電プレートによる押圧力を、９．８Ｎ／ｍ〜４９．０Ｎ／ｍとする（請求項６）。
本発明の電子写真装置（請求項７）は、感光体に接触する側の端部が略直角状に形成され、該感光体と接する部分よりも該感光体の回転方向下流側に突出した部分ができないように該略直角状端部が該感光体の表面に接して該感光体を帯電する帯電プレートと、帯電プレートに直流電圧を印加して感光体の帯電が開始するときの帯電プレートの印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧を感光体と帯電プレートとの間に印加する電圧印加手段とを備えることを特徴としている。
【００１６】
好ましくは、感光体を有機光導電体層を有するものとして構成する（請求項８）。
本発明の帯電方法（請求項９）は、被帯電体に接触する側の端部が略直角状に形成され、該被帯電体と接する部分よりも該被帯電体の回転方向下流側に突出した部分ができないように該略直角状端部が被帯電体の表面に接する帯電プレートに直流電圧を印加して該被帯電体の帯電が開始するときの該帯電プレートの印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧を被帯電体と帯電プレートとの間に印加して被帯電体を帯電することを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明の第１実施形態にかかる帯電装置及びこの帯電装置を備える電子写真装置並びに帯電方法について説明する。
本実施形態にかかる電子写真装置は、例えば電子写真方式のプリンタ，複写機，ファクシミリ等に用いられる。ここでは、電子写真式レーザプリンタに用いた場合について説明する。
【００１８】
電子写真式レーザプリンタは、例えば図２の模式的な全体構成図に示すように、被帯電体としての感光体ドラム（単に感光体ともいう）１と、感光体ドラム１の表面を帯電する帯電装置１０と、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成すべくレーザビームＬＢを照射する露光装置１１と、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置１２と、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像を記録紙等の記録媒体１５に転写する転写装置としての転写ローラ１３と、記録媒体１５に転写されたトナー像を記録媒体１５に定着させる定着装置１４と、感光体ドラム１の表面に残留するトナーや汚れを除去するクリーニングブレード１６Ａを備えるクリーニング装置１６とを備えて構成される。なお、図２中、符号１２ａは現像ローラ、符号１２ｂはトナー回収兼供給ローラ、符号１２ｃは層厚規制ブレード、符号１２ｄはトナー攪拌器をそれぞれ示している。
【００１９】
ここで、感光体ドラム（像担持体）１は、例えばアルミニウム等により構成される円筒状ドラム基部１Ａの外周面に感光体層１Ｂを形成して構成され、図１中、矢印方向へ所定速度（例えば周速約７０ｍｍ／ｓ）で回転するようになっている。この感光体ドラム１は例えば直径約３０ｍｍ程度である。ここでは、感光体層１Ｂを有機感光材料層〔光導電性の有機半導体層（ＯＰＣ層）〕により構成するため、感光体ドラム１をＯＰＣ感光体ドラムともいう。なお、このＯＰＣ感光体ドラム１は接地されている。
【００２０】
次に、本実施形態にかかる帯電装置１０について説明する。
本帯電装置１０は、図１に示すように、被帯電体としてのＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接触してＯＰＣ感光体ドラム１の表面を帯電させる帯電プレート（帯電体）２と、帯電プレート２に電圧を印加する電源（電圧印加手段）３とを備えて構成される。なお、図１中、矢印はドラム回転方向を示している。
【００２１】
なお、帯電プレート２には、シート状のある程度厚いものだけでなく、フィルム状の薄いものも含まれ、さらに平面状のものだけでなく、湾曲状のものも含まれるものとする。
本実施形態では、帯電プレート２は、図１に示すように、導電性高分子フィルム４により構成される。なお、図１では、説明を分かり易くするために導電性高分子フィルム４の厚さを厚く示している。
【００２２】
この導電性高分子フィルム４は、例えばポリカーボネート樹脂，ポリイミド樹脂，ＥＴＦＥ樹脂，ナイロン樹脂，ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の高分子材料に導電性を付与するためにカーボン等を混練し、これをフィルム状とすることにより形成される。なお、導電性高分子フィルム４の厚さは、約１００ミクロン（μｍ）〜約２００ミクロン（μｍ）程度である。
【００２３】
なお、導電性高分子フィルム４とＯＰＣ感光体ドラム１との間の摺動性や耐磨耗性を向上させるべく、導電性高分子フィルム４の材料中にフッ素系の添加物を混入したり、導電性高分子フィルム４の表面にフッ素系の添加物を塗布したりしても良い。
次に、帯電プレート２の体積抵抗率について説明する。
【００２４】
ここで、図３は、帯電プレート２の体積抵抗率とＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位との関係を示す図である。
なお、図３では、体積抵抗率約１．０×１０8 Ω・ｃｍ以上の帯電プレート２の体積抵抗率とＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位との関係は、帯電プレート２をポリカーボネイト樹脂により形成される導電性高分子フィルムとして構成した場合であり、体積抵抗率約１．０×１０7 Ω・ｃｍ以下の帯電プレート２の体積抵抗率とＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位との関係は、帯電プレート２をＮＢＲゴムにより構成した場合である。また、帯電プレート２に押圧力を付与する弾性部材はスポンジゴムとし、このスポンジゴムによって帯電プレート２の先端部にかかる単位長さ当たりの力が約２９．４Ｎ／ｍ（即ち、約３０ｇ／ｃｍ）になるように押圧力を付与している。さらに、帯電プレート２への印加電圧の直流分は約−７００Ｖとし、交流分のピーク間電圧は約３５００Ｖとしている。
【００２５】
図３に示すように、帯電プレート２の体積抵抗率が約１．０×１０6 Ω・ｃｍ以下の場合には、帯電プレート２の体積抵抗率が低すぎて、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面に過剰な電荷が与えられてしまうため、例えば放電跡が残るなど不安定な帯電状態となる。一方、帯電プレート２の体積抵抗率が約１．０×１０12Ω・ｃｍ以上の場合には、帯電プレート２の体積抵抗率が高すぎて、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面に十分な電荷が与えられないため、十分な表面電位が得られないことになる。
【００２６】
そこで、本実施形態では、帯電プレート２の体積抵抗率が約１．０×１０7 〜１．０×１０11Ω・ｃｍの範囲になるようにしている。これにより、ＯＰＣ感光体ドラム１の損傷を招くこともなく、良好な帯電安定性を確保できることになる。
ところで、本実施形態では、帯電プレート２をＯＰＣ感光体ドラム１に密着させて帯電ムラを生じさせることなく、均一な帯電を実現すべく、帯電プレート２としての導電性高分子フィルム４にスポンジゴム等の多孔質弾性部材（押圧力付与手段）５が取り付けられており、この多孔質弾性部材５により導電性高分子フィルム４に所定の押圧力が付与されて、導電性高分子フィルム４がＯＰＣ感光体ドラム１の表面に押し付けられるようになっている。この多孔質弾性部材５は筐体６に取り付けられており、これにより、導電性高分子フィルム４が多孔質弾性部材５を介して筐体６に支持されるようになっている。
【００２７】
なお、ここでは、押圧力付与手段としてスポンジゴム等の多孔質弾性部材５を用いているが、導電性高分子フィルム４をＯＰＣ感光体ドラム１の表面に押し付ける押圧力を付与しうるものであれば良く、必ずしも多孔質弾性部材である必要はない。例えば、押圧力付与手段は板ばね等の弾性部材であっても良い。
次に、帯電プレート２による押圧力について説明する。
【００２８】
ここで、図４は帯電プレートによる押圧力に対するＯＰＣ感光体ドラムの表面電位等の関係を示した図である。なお、帯電プレート２の押圧力は帯電プレート２とＯＰＣ感光体ドラム１との接触部の線圧である。
図４に示すように、帯電プレート２による押圧力（単位長さ当たりの力）が約４．９Ｎ／ｍ（即ち、約５ｇ／ｃｍ）以下である場合にはＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位の安定性が悪く、帯電ムラが生じ、これにより濃度カブリ等が生じてしまう傾向がある。一方、帯電プレート２による押圧力が約６８．６Ｎ／ｍ（即ち、約７０ｇ／ｃｍ）以上である場合には、約５０００枚程度印刷した場合にＯＰＣ感光体ドラム１の表面に損傷（キズや削れ）が生じてしまう傾向がある。
【００２９】
そこで、本実施形態では、帯電プレート２による押圧力は約９．８Ｎ／ｍ〜約４９．０Ｎ／ｍ（即ち、約１０ｇ／ｃｍ〜約５０ｇ／ｃｍ）としている。
具体的には、上述のように多孔質弾性部材５を取り付けられた帯電プレート２の端部２Ａの少なくとも最先端部２ＢがＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接触するように配設し、帯電プレート２とＯＰＣ感光体ドラム１との接触部にかかる単位長さ当たりの力が約９．８Ｎ／ｍ〜約４９．０Ｎ／ｍ（即ち、約１０ｇ／ｃｍ〜約５０ｇ／ｃｍ）の範囲内となるように帯電プレート２による押圧力を付与するようになっている。これにより、帯電プレート２をＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接触させて帯電するようになっている。
【００３０】
ところで、上述のように構成される帯電プレート２には、電源３により直流電圧（直流オフセット電圧ともいう）と交流電圧とを重畳した電圧（波形は正弦波となる）が印加されるようになっている。そして、電圧を印加された帯電プレート２が、ＯＰＣ感光体ドラム１の有機感光材料層１Ｂに接触することで、ＯＰＣ感光体ドラム１の有機感光材料層１Ｂに一様な帯電領域が形成されるようになっている。
【００３１】
ここでは、帯電プレート２に印加する電圧の交流成分（交流電圧）のピーク間電圧（交流分ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ値）は、放電開始電圧の約３．５倍〜約５．５倍としている。この範囲の中でも放電開始電圧の約４．０倍〜約４．５倍の範囲とするのが特に好ましい。
ここで、帯電プレート２に印加する電圧の交流成分のピーク間電圧の設定について説明する。
【００３２】
図５は、帯電プレート２に直流電圧のみを印加した場合のＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位と帯電プレート２に対する印加電圧との関係を示す図である。
なお、図５に示す関係は、以下に示すような条件のもとで得られたものである。つまり、帯電プレート２はポリカーボネイト樹脂により形成される導電性高分子フィルムとした。この帯電プレート２の体積抵抗率は約３．５３×１０9 Ω・ｃｍである。また、帯電プレート２に押圧力を付与する弾性部材はスポンジゴムとし、このスポンジゴムによって帯電プレート２の先端部にかかる単位長さ当たりの力が約２９．４Ｎ／ｍ（即ち、約３０ｇ／ｃｍ）になるように押圧力を付与している。
【００３３】
図５中、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位の立ち上がり部分の電圧がＯＰＣ感光体ドラム１への帯電が開始される放電開始電圧であり、ここでは約−８５０Ｖとなっている。この放電開始電圧約−８５０Ｖ以上の印加電圧に対するＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位の変化は略直線状に変化する特性を有する。
次に、図６は帯電プレート２への印加電圧の交流成分のピーク間電圧（交流分ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ値）とＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位との関係を示す図である。なお、図６中、実線Ａは印加電圧の直流成分を−５００Ｖとした場合、破線Ｂは印加電圧の直流成分を−７００Ｖとした場合、一点鎖線Ｃは印加電圧の直流成分を−１０００Ｖとした場合を示している。
【００３４】
なお、図６に示す関係は、以下に示すような条件のもとで得られたものである。つまり、帯電プレート２はポリカーボネイト樹脂により形成される導電性高分子フィルムとした。この帯電プレート２の体積抵抗率は約３．５３×１０9 Ω・ｃｍである。また、帯電プレート２に押圧力を付与する弾性部材はスポンジゴムとし、このスポンジゴムによって帯電プレート２の先端部にかかる単位長さ当たりの力が約２９．４Ｎ／ｍ（即ち、約３０ｇ／ｃｍ）になるように押圧力を付与している。
【００３５】
図６中、曲線Ａ，Ｂ，Ｃで示すように、帯電プレート２への印加電圧の直流成分の電圧が異なる場合であっても、印加電圧の交流成分のピーク間電圧が大きくなるにしたがってＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位も増加していき、印加電圧の交流成分のピーク間電圧が上述の放電開始電圧（約−８５０Ｖ）の約３．５倍程度の約２９７５Ｖ程度になると、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位は、曲線Ａ，Ｂ，Ｃで示すように、それぞれの印加電圧の直流成分の電圧と略等しくなり、印加電圧の交流成分のピーク間電圧約５．５倍程度の約４６７５Ｖ程度になると、再びＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位は徐々に低下していく特性がある。
【００３６】
つまり、印加電圧の交流成分のピーク間電圧が上述の放電開始電圧の約３．５倍〜約５．５倍の範囲では、印加電圧の直流成分の電圧と略等しくなる特性がある。この範囲の中でも、特に、放電開始電圧の約４．０倍〜約４．５倍の範囲では印加電圧の直流成分の電圧と略一致する特性がある。
そこで、印加電圧の交流成分のピーク間電圧が上述の放電開始電圧（ここでは約−８５０Ｖ）の約３．５倍〜約５．５倍（ここでは約２９７５Ｖ〜約４６７５Ｖ）の範囲となるように帯電プレート２への印加電圧を設定し、この印加電圧により帯電したＯＰＣ感光体ドラム１を用いて現像し、記録紙等の記録媒体１５上に転写してみると、ムラのない均一な像が得られた。
【００３７】
これは、印加電圧の交流成分のピーク間電圧が上述の放電開始電圧（ここでは約−８５０Ｖ）の約３．５倍〜約５．５倍（ここでは約２９７５Ｖ〜約４６７５Ｖ）の範囲となるように帯電プレート２への印加電圧を設定した場合、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位が印加電圧の直流成分の電圧と略等しくなり、略一定となるため、帯電ムラのない均一で一様な帯電が行なわれるためであると考えられる。
【００３８】
そこで、本実施形態では、上述のように、帯電プレート２への印加電圧の交流成分のピーク間電圧が放電開始電圧の約３．５倍〜約５．５倍となるように帯電プレート２への印加電圧を設定している。
なお、上述の印加電圧の交流成分のピーク間電圧の範囲は、印加電圧の直流成分の電圧を変化させても、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位が印加電圧の直流成分の電圧に略等しくなる範囲がシフトするだけであり、ピーク間電圧に対するこの範囲の位置は一定である。また、このような特性は、印加電圧の交流電圧の周波数を変化させても同様の特性となる。
【００３９】
したがって、本実施形態にかかる帯電装置及びこの装置を備える電子写真装置並びに帯電方法によれば、帯電プレート２の最先端部がＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接するように構成され、帯電プレート２に帯電プレート２とＯＰＣ感光体ドラム１とが接する部分よりも突出した先端部分を設ける必要がないため、その分だけ帯電プレート２の材料費を低く抑えることができ、これにより帯電プレート２の製造にかかるコストを低減することができる一方、帯電プレート２に直流電圧を印加してＯＰＣ感光体ドラム１の帯電が開始するときの帯電プレート２の印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧をＯＰＣ感光体ドラム１と帯電プレート２との間に印加するため、ＯＰＣ感光体ドラム１を帯電ムラなく均一に帯電できるという利点がある。
【００４０】
また、帯電プレート２のＯＰＣ感光体ドラム１に接触する側の端部２Ａを略直角状に形成するため、帯電プレート２の加工がより容易となり、その加工費を少なくすることができ、これにより、帯電プレート２の製造にかかるコストをより低減することができるという利点もある。
さらに、帯電プレート２の体積抵抗率を１．０×１０7 〜１．０×１０11Ω・ｃｍとするため、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面電位の安定性を確保することで帯電ムラを生じないようにすることができるという利点がある。
【００４１】
また、帯電プレート２が導電性高分子フィルム４により構成されるため、帯電プレート２の材料費や加工費をより低く抑えることができるという利点がある。また、帯電プレート２としての導電性高分子フィルム４を多孔質弾性部材５によりＯＰＣ感光体ドラム１の表面に押し付けるため、導電性高分子フィルム４を適度な押圧力でＯＰＣ感光体ドラム１の表面に押し付けることができ、より均一な帯電状態を得ることができるという利点がある。
【００４２】
次に、第２実施形態について説明する。
本実施形態では、図７に示すように、上述の第１実施形態と同様に、帯電装置２０が、被帯電体としてのＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接触してＯＰＣ感光体ドラム１を帯電させる帯電プレート（帯電体）２と、帯電プレート２に電圧を印加する電源（電圧印加手段）３とを備えて構成されるが、帯電プレート２の構成が異なる。
【００４３】
つまり、本実施形態では、帯電プレート２が、図７に示すように、平板状の導電性抵抗体７として構成される。なお、図７中、矢印はドラム回転方向を示している。
ここで、導電性抵抗体７は、例えばＮＢＲゴム，ＥＰＤＭゴム，ウレタンゴム，シリコーンゴム等の導電性弾性部材により構成する。例えば、ＮＢＲゴム，ＥＰＤＭゴム等の弾性ゴム層と、周囲にカーボンを分散させたウレタンゴム層との２層構造としても良いし、周囲にカーボンを分散させた発泡ウレタンゴム層により構成してもよい。
【００４４】
ここでは、後述するように、導電性抵抗体７に金属部材８を取り付け、この金属部材８によって導電性抵抗体７をＯＰＣ感光体ドラム１の表面に押し付けるようにしているため、導電性抵抗体７自体をＯＰＣ感光体ドラム１の表面に押し付ける機能を備えるものとして構成する必要がなく、導電性抵抗体７をＯＰＣ感光体ドラム１を帯電させるのに必要な量の材料で形成すれば良いので、導電性抵抗体７の厚さを例えば約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍ程度としている。
【００４５】
なお、ここでは、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面に対して弾性的に接触しうるように導電性抵抗体７を導電性弾性部材として構成しているが、これに限られるものではなく、被帯電体としてのＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接触してＯＰＣ感光体ドラム１を帯電しうる導電性部材であれば良い。
この導電性抵抗体７により構成される帯電プレート２は、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面に少なくとも最先端部２Ｂが接することでＯＰＣ感光体ドラム１の表面を帯電させるようになっている。つまり、帯電プレート２は、ＯＰＣ感光体ドラム１に接触する側の端部２Ａが略直角状に形成され、この略直角状に形成された端部２Ａの最先端部２ＢがＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接触するように配置されて、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面を帯電させるようになっている。
【００４６】
また、このように構成される帯電プレート２としての導電性抵抗体７は、支持部材としての平板状の金属部材８を介して筐体６に支持されている。ここでは、導電性抵抗体７は、金属部材８の先端部にＯＰＣ感光体ドラム１の軸線方向に沿って取り付けられている。
本実施形態では、金属部材８は、帯電プレート２をＯＰＣ感光体ドラム１に密着させて帯電ムラを生じさせることなく、均一な帯電を実現すべく、帯電プレート２をＯＰＣ感光体ドラム１の表面に所定押圧力で押し付ける押圧力付与手段として機能するようになっている。つまり、金属部材８が板ばねとして機能しうるように、例えば図７に示すように金属部材８を湾曲させた状態で一端を筐体６に固定し、他端をＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接するように配設している。これにより、金属部材８によって、導電性抵抗体７がＯＰＣ感光体ドラム１の表面に対して所定押圧力約９．８Ｎ／ｍ〜約４９．０Ｎ／ｍ（即ち、約１０ｇ／ｃｍ〜約５０ｇ／ｃｍ）で押し付けられるようになっている。
【００４７】
また、本実施形態では、帯電プレート２としての導電性抵抗体７を金属部材８により支持しているため、図７に示すように、金属部材８に電源３を接続して金属部材８に電圧を印加することで、帯電プレート２に電圧を印加するようになっている。
なお、その他の構成については、上述の第１実施形態のものと同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００４８】
したがって、本実施形態にかかる帯電装置及びこの装置を備える電子写真装置並びに帯電方法によれば、上述のように導電性抵抗体７の厚さを薄くすることができるため、その材料費をより低く抑えることができ、これにより、帯電プレート２の材料費をより低く抑えることができるという利点がある。
なお、本実施形態では、導電性抵抗体７を金属部材８により支持し、この金属部材８に電圧を印加することで帯電プレート２としての導電性抵抗体７に電圧を印加するようになっているが、これに限られるものではなく、導電性抵抗体７に電源３を接続して、上述の第１実施形態のものと同様に、電圧を印加するように構成しても良い。
【００４９】
次に、第３実施形態について説明する。
本実施形態では、図８に示すように、上述の第１実施形態と同様に、帯電装置２１が、被帯電体としてのＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接触してＯＰＣ感光体ドラム１を帯電させる帯電プレート（帯電体）２と、帯電プレート２に電圧を印加する電源（電圧印加手段）３とを備えて構成されるが、帯電プレート２の構成が異なる。
【００５０】
つまり、本実施形態では、帯電プレート２が、図８に示すように、平板状の導電性弾性部材９により構成される。
ここで、導電性弾性部材９は、例えばＮＢＲゴム，ウレタンゴム，シリコンゴム等の弾性部材により構成する。例えば、ＮＢＲゴム，ＥＰＤＭゴム等の弾性ゴム層と、周囲にカーボンを分散させたウレタンゴム層との２層構造としても良いし、周囲にカーボンを分散させた発泡ウレタンゴム層により構成してもよい。この導電性弾性部材９の厚さは例えば約２．０ｍｍ程度である。
【００５１】
この帯電プレート２は、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面に少なくとも最先端部２Ｂが接することでＯＰＣ感光体ドラム１の表面を帯電させるようになっている。つまり、帯電プレート２は、ＯＰＣ感光体ドラム１に接触する側の端部２Ａが略直角状に形成され、この略直角状に形成された端部２Ａの最先端部２ＢがＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接触するように配置されて、ＯＰＣ感光体ドラム１の表面を帯電させるようになっている。
【００５２】
ここでは、導電性弾性部材９により構成された帯電プレート２の弾性力により帯電プレート２をＯＰＣ感光体ドラム１の表面に押し付けることができるように、例えば図８に示すように帯電プレート２を湾曲させた状態で一端を筐体６に固定し、他端の少なくとも最先端部がＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接するように配設している。これにより、帯電プレート２の端部がＯＰＣ感光体ドラム１の表面に対して所定押圧力で押し付けられるようになっている。このように、ここでは導電性弾性部材９が押圧力付与手段として機能することになる。
【００５３】
なお、その他の構成については、上述の第１実施形態のものと同様であるため、ここではその説明を省略する。
本実施形態にかかる電子写真装置に備えられる帯電装置２１は、上述のように構成されるが、この帯電装置２１は、以下のようにして製造される。
まず、板状体を略直角に切断することで、帯電プレート２を形成する。このようにして帯電プレート２の先端部２Ａが略直角状に形成される。このステップを帯電プレート形成ステップという。
【００５４】
次に、帯電プレート２の最先端部がＯＰＣ感光体ドラム１の表面に接するように帯電プレート２を配設する（帯電プレート配設ステップ）。
そして、帯電プレート２に電源３を接続して、この電源３により帯電プレート２に放電開始電圧（即ち、直流電圧を印加した場合にＯＰＣ感光体ドラム１の帯電が開始する電圧）の約３．５倍〜約５．５倍のピーク間電圧となる交流電圧と直流電圧との重畳電圧を帯電プレート２に印加してＯＰＣ感光体ドラム１を帯電する（帯電ステップ）。
【００５５】
したがって、本実施形態にかかる帯電装置及びこの装置を備える電子写真装置並びに帯電方法によれば、帯電プレート２を導電性弾性部材９により構成し、導電性弾性部材９の弾性力により帯電プレート２をＯＰＣ感光体ドラム１の表面に押し付けるため、帯電プレート２を簡単な構成としながら、ＯＰＣ感光体ドラム１を帯電ムラなく均一に帯電できるという利点がある。
【００５６】
なお、上述の各実施形態では、被帯電体（感光体）を有機光導電性半導体層を備えるＯＰＣ感光体ドラムとして構成しているが、被帯電体はこれに限られるものではなく、例えばアモルファスシリコン光導電性半導体層（アモルファスシリコン層）を備えるものとして構成しても良いし、セレン光導電性半導体層（セレン層）を備えるものとして構成しても良い。
【００５７】
また、上述の各実施形態の帯電装置は、複写機やプリンタ等に用いられるカートリッジ内に収納することもできる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の帯電装置によれば、帯電プレートの被帯電体に接触する側の端部が略直角状に形成され、被帯電体と接する部分よりも被帯電体の回転方向下流側に突出した部分ができないように略直角状端部が被帯電体の表面に接するように構成され、帯電プレートに帯電プレートと被帯電体とが接する部分よりも突出した先端部分を設ける必要がないため、その分だけ帯電プレートの材料費を低く抑えることができ、これにより帯電プレートの製造にかかるコストを低減することができる一方、帯電プレートに直流電圧を印加して被帯電体の帯電が開始するときの帯電プレートの印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧を被帯電体と帯電プレートとの間に印加するため、被帯電体を帯電ムラなく均一に帯電できるという利点がある。
また、帯電プレートの被帯電体に接触する側の端部を略直角状に形成するため、帯電プレートの加工がより容易となり、その加工費を少なくすることができ、これにより、帯電プレートの製造にかかるコストをより低減することができるという利点がある。
【００５９】
請求項２記載の本発明の帯電装置によれば、帯電プレートの体積抵抗率を１．０×１０7 Ω・ｃｍ〜１．０×１０11Ω・ｃｍとするため、被帯電体の表面電位の安定性を確保することで帯電ムラを生じないようにすることができるという利点がある。
【００６０】
請求項３記載の本発明の帯電装置によれば、帯電プレートを導電性弾性部材により構成し、導電性弾性部材の弾性力により帯電プレートを被帯電体の表面に押し付けるため、帯電プレートを簡単な構成としながら、被帯電体を帯電ムラなく均一に帯電できるという利点がある。
請求項４記載の本発明の帯電装置によれば、帯電プレートを導電性抵抗体により構成し、押圧力付与手段により導電性抵抗体を被帯電体の表面に押し付けるため、導電性抵抗体を被帯電体の表面に押し付ける機能も備えるものとして構成する必要がなく、導電性抵抗体を被帯電体を帯電させるのに必要な量の材料で形成できるため、帯電部材の材料費をより低く抑えることができるという利点がある。
【００６１】
請求項５記載の本発明の帯電装置によれば、帯電プレートを導電性高分子フィルムにより構成し、導電性高分子フィルムを押圧力付与手段により被帯電体の表面に押し付けるため、帯電部材の材料費や加工費をより低く抑えることができるという利点がある。
請求項６記載の本発明の帯電装置によれば、帯電プレートによる押圧力を９．８Ｎ／ｍ〜４９．０Ｎ／ｍとするため、被帯電体の表面電位の安定性を確保することで帯電ムラが生じないようにするとともに、例えば約５０００枚印字後において被帯電体の表面に損傷（キズや削れ）が生じるのを防止できるという利点がある。
【００６２】
請求項７記載の本発明の電子写真装置によれば、帯電プレートの感光体に接触する側の端部が略直角状に形成され、感光体と接する部分よりも感光体の回転方向下流側に突出した部分ができないように略直角状端部が感光体の表面に接するように構成され、帯電プレートに帯電プレートと感光体とが接する部分よりも突出した先端部分を設ける必要がないため、その分だけ帯電プレートの材料費を低く抑えることができ、これにより帯電プレートの製造にかかるコストを低減することができる一方、帯電プレートに直流電圧を印加して感光体の帯電が開始するときの帯電プレートの印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧を感光体と帯電プレートとの間に印加するため、感光体を帯電ムラなく均一に帯電できるという利点がある。
特に、帯電プレートの感光体に接触する側の端部を略直角状に形成するため、帯電プレートの加工がより容易となり、その加工費を少なくすることができ、これにより、帯電プレートの製造にかかるコストをより低減することができるという利点がある。
【００６３】
請求項８記載の本発明の電子写真装置によれば、感光体が有機光導電体層を有するものとして構成されるため、帯電装置の製造にかかるコストをより低く抑えることができ、さらには電子写真装置の製造コストを低減しながら、感光体を帯電ムラなく均一に帯電できるという利点がある。
請求項９記載の本発明の帯電方法によれば、帯電プレートを被帯電体に接触する側の端部が略直角状に形成されるため、帯電プレートを形成するための加工が容易であり、さらに、このように簡単は方法で帯電プレートを形成したとしても、被帯電体と接する部分よりも被帯電体の回転方向下流側に突出した部分ができないように帯電プレートの略直角状端部が被帯電体の表面に接するように配設され、帯電プレートに直流電圧を印加して被帯電体の帯電が開始するときの帯電プレートの印加電圧値の３．５倍〜５．５倍のピーク間電圧を持つ交流電圧成分と直流電圧成分とを有する電圧を被帯電体と帯電プレートとの間に印加して被帯電体を帯電するため、被帯電体を帯電ムラなく均一に帯電できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる帯電装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる帯電装置を備える電子写真装置を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる帯電装置及び帯電方法における帯電プレートの体積抵抗率とＯＰＣ感光体ドラムの表面電位との関係を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる帯電装置及び帯電方法における帯電プレートによる押圧力の影響を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる帯電装置及び帯電方法において印加する直流電圧とＯＰＣ感光体ドラムの表面電位との関係を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる帯電装置及び帯電方法において印加する交流電圧のピーク間電圧とＯＰＣ感光体ドラムの表面電位との関係を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる帯電装置を示す模式図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかる帯電装置を示す模式図である。
【図９】従来の電子写真装置に備えられる帯電部材を示す模式図であって、（ａ）はロール状帯電部材を示しており、（ｂ）は帯電プレートを示している。
【符号の説明】
１  ＯＰＣ感光体ドラム
１Ａ  ロール基部
１Ｂ  感光体層（有機感光体層，ＯＰＣ層）
２  帯電プレート
２Ａ  先端部
２Ｂ  最先端部
３  電源（電圧印加手段）
４  導電性高分子フィルム
５  多孔質弾性部材（押圧力付与手段）
６  筐体
７  導電性抵抗体
８  金属部材（支持部材，押圧力付与手段）
９  導電性弾性部材（押圧力付与手段）
１０，２０，２１  帯電装置
１１  露光装置
１２  現像装置
１２ａ  現像ローラ
１２ｂ  トナー回収兼供給ローラ
１２ｃ  層厚規制ブレード
１２ｄ  トナー攪拌器
１３  転写装置（転写ローラ）
１４  定着装置
１５  記録媒体
１６  クリーニング装置
１６Ａ  クリーニングブレード
【図１】
0003783499.tif 000002
【図２】
0003783499.tif 000003
【図３】
0003783499.tif 000004
【図４】
0003783499.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003783499.tif 000007
【図７】
0003783499.tif 000008
【図８】
0003783499.tif 000009
【図９】
0003783499.tif 000010