帯電部材および画像形成装置
【課題】帯電ブレード端部において端部位置での集中放電や、たわみによる端部の当接圧増加による感光体ドラムの削れの増大を軽減し、感光体ドラムの長寿命化が図れる帯電ブレードを提供する。
【解決手段】帯電部の放電位置と支持部との距離が画像域内よりも端部が長く構成することで、端部の放電を軽減し、さらには端部の当接圧を抑えることで感光体ドラムの削れを軽減し、感光体ドラムの長寿命化が可能となる
【解決手段】帯電部の放電位置と支持部との距離が画像域内よりも端部が長く構成することで、端部の放電を軽減し、さらには端部の当接圧を抑えることで感光体ドラムの削れを軽減し、感光体ドラムの長寿命化が可能となる
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像が形成される像担持体（被帯電体）に非帯電部が当接して相対的に移動し直流電圧が印加されることにより像担持体の表面を帯電するためのブレード状の帯電部材に関するものである。また、その帯電部材を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
上記において、静電潜像が形成される像担持体の代表例としては、電子写真感光体、静電記録誘電体が挙げられる。画像形成装置としては電子写真方式や静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能機、画像表示ディスプレイ装置などが挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
転写方式の電子写真画像形成装置を例にして説明する。この装置は、一般に、回転ドラム型に代表される電子写真感光体（像担持体：以下、ドラムと記す）に対して、ドラム表面を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電手段と、そのドラム帯電面に選択的に露光する露光手段により画像情報の静電潜像が形成される。その潜像が現像手段により現像剤（以下、トナーと記す）を用いてトナー像として可視化（現像）される。そのトナー像が転写手段により記録材（記録媒体）に転写される。そして、記録材上のトナー像が定着手段により固着画像として定着される。その記録材が画像形成物として出力される。
【０００４】
帯電手段（帯電装置）は、近年は、半導電性のゴムや樹脂によるベルト形状、ロール形状、ブラシ形状などの回転方式の帯電部材、あるいはブレード形状、フィルム形状などの固定方式の帯電部材を用いた接触型帯電方式が主流となっている。
【０００５】
接触型帯電方式は従来から広く使用されていた非接触型帯電方式であるコロナ帯電方式に比べてオゾン発生量が微量であるためオゾン除去フィルターなどの必要性がなくなる。また、ドラム表面を所定電位にするために必要とする印加電圧の低電圧化が図れる。このようなことから装置の小型化、低コスト化が可能になるという利点がある。
【０００６】
接触型帯電方式の帯電メカニズムについて説明する。接触帯電方式によるドラム表面の帯電メカニズムは、微小空隙におけるパッシェンの法則に従った放電であることが知られている。これは以下のように説明される。
【０００７】
１）帯電ローラの場合
図１４の（ａ）と（ｂ）は帯電部材として回転方式の帯電ローラ２１を用いたローラ帯電装置の場合の斜視模式図と断面模式図である。帯電ローラ２１は導電性芯金２１ａと芯金２１ａに対して同心一体にローラ状に形成された導電性弾性層２１ｂを有する。ドラム１は導電性のドラム基体（素管）１２の外周面に感光層１１が形成されている。帯電ローラ２１はドラム１に対してほぼ並行に配列されて所定の押圧力で接触（当接）している。
【０００８】
帯電ローラ２１はドラム１の表面の画像形成可能領域幅（最大画像領域幅）Ｆの全幅に渡る長さ寸法を有し、ドラム１の回転に従動して回転する。帯電ローラ２１の芯金２１ａに対して帯電バイアス印加電源Ｖから所定の帯電バイアスが印加され、芯金２１ａを介して弾性層２１ｂにバイアスが印加される。これにより、回転するドラム１の表面が所定の極性・電位に一様に帯電される。
【０００９】
帯電ローラ２１とドラム１との間の放電に関与する微小ギャップの空気層とドラム１を電気的な等価回路に表現すると図１４の（ｃ）のように示される。帯電ローラ２１の示すインピーダンスはドラム１、空気層のそれに比べて小さく無視できるためここでは扱わない。このため、帯電機構は単に２つのコンデンサーＣ１、Ｃ２で表現できる。この等価回路に直流電圧を印加すると、電圧はそれぞれのコンデンサーのインピーダンスに比例配分され、空気層に印加される電圧Ｖａｉｒは、
Ｖａｉｒ＝Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）・・・（１）式
になる。空気層にはパッシェンの法則に従う絶縁破壊電圧があり、空気層の厚みをｇ［μｍ］とすると、Ｖａｉｒが
３１２＋６．２ｇ［Ｖ］・・・（２）式
を越えると放電が起き、帯電が行われる。
【００１０】
はじめて放電が起きる電圧は（１）式と（２）式が等しくなった場合の空気層の厚みｇに関する二次方程式が重解を持つときであるので（Ｃ１もｇの関数）、このときの直流電圧値が放電開始電圧Ｖｔｈに相当する。このようにして求められた理論値のＶｔｈは実験値と非常に近い値を取る。
【００１１】
ローラ帯電装置は、帯電ローラ２１の回転支持部材２１１や加圧ばね２１２などが必要になり装置の構造が複雑になりやすい。また、帯電部材がブラシ形状（帯電ブラシ）のものは、回転方式でも固定方式でもブラシの作製に手間がかかるうえ、ブラシの跡が帯電ムラになりやすい。
【００１２】
２）帯電ブレードの場合
図１５は帯電部材として固定方式の帯電ブレード２２を用いたブレード帯電装置の場合の斜視模式図である。ブレード帯電装置の場合は、帯電ブレード２２として、帯電部としての導電性の弾性ブレード部２２０とこのブレード部２２０を保持させた導電性の支持部２２３を有するものを用いる。ブレード部２２０はドラム１の表面の画像形成可能領域幅Ｆの全幅に渡る長さ寸法を有する。そして、帯電ブレード２２をドラム１に対してほぼ並行に配列して、ブレード部２２０をドラム１に接触させ、支持部材２２３を装置の不動部材（不図示）に固定して配設する。
【００１３】
支持部２２３に対して帯電バイアス印加電源Ｖから所定の帯電バイアスが印加され、支持部２２３を介してブレード部２２０にバイアスが印加される。これにより、回転するドラム１の表面が所定の極性・電位に一様に帯電される。即ち、ブレード部２２０とドラム１との間に形成されるくさび型の微小空隙部分で放電を行うものであり、比較的安定した微小空隙を形成できる。そして、ローラ帯電装置で必要な回転支持部材２１１や加圧ばね２１２などが不要なため安価であるという特徴を有しており近年有望視されている。
【００１４】
接触帯電方式の課題として、帯電領域内でのドラムの削れ量は帯電領域外に比べて多い、つまり帯電を受けることでドラム表面の削れ易くなる。さらに、帯電領域端部でのドラム表面の削れが特に顕著となる。帯電領域端部でのドラム削れが多い要因を２つ挙げると下記１）と２）となる。
【００１５】
１）１つは帯電部材長手端部つまりエッジからの集中放電が起こることで、長手中央部に比べ端部の放電が強いからである。
【００１６】
２）もう１つの要因としては、ドラムと帯電部材の当接によってたわみが生じ、そのたわみの結果、帯電部材長手両端部のドラムへの当接圧が中央部に比べて大きくなる。
【００１７】
この２つの要因により帯電部材の長手端部位置でのドラムの削れが顕著である。近年、装置の小型化などによりドラムや帯電ローラの長手寸法も画像形成可能領域幅（最大画像形成領域幅）ギリギリに構成されることが多く、帯電部材の長手端部位置でのドラム表面の顕著な削れにより画像不良が生じることがある。この課題に対して、クリーニングブレードが当接する部分のドラム表面の削れも併せて顕著であることから、クリーニングブレードの当接領域よりも帯電ローラの端部位置を外側に構成する提案がされている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００６−２０８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、ブレード形状の帯電部材（以下、帯電ブレードまたはブレードと記す）を用いる接触帯電方式では、固定された帯電ブレードがドラムに当接する。つまり帯電ブレードとドラムはドラムの回転によって摺擦されるため、ドラムに対して従動回転して当接する帯電ローラに比べて帯電領域幅端部の削れが厳しい。
【００２０】
本発明はブレード状の帯電部材の上記の問題を解消するものである。即ち、帯電部材端部の放電集中を軽減し、更には端部の当接圧を下げることにより、帯電部材端部位置における像担持体の顕著な削れを軽減し、像担持体の長寿命化を図ることが可能なブレード状の帯電部材を提供することを目的とする。およびその帯電部材を用いた画像形成装置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】
【００２１】
上記の目的を達成するための本発明に係る帯電部材の代表的な構成は、
静電潜像が形成される像担持体に非帯電部が当接して相対的に移動し電圧が印加されることにより前記像担持体の表面を帯電するためのブレード状の帯電部材であって、
前記像担持体の表面に対して放電を行うための帯電部と、前記像担持体の表面に対して放電を行わないための非帯電部と、を有し、
前記非帯電部は前記像担持体と接触して、前記帯電部と前記像担持体との間に放電可能な間隙を設けることが可能であり、
前記非帯電部は、前記非帯電部から前記像担持体の表面に対して放電をしないように、少なくとも一部が帯電部よりも高抵抗の物質で構成されており、
前記非帯電部は、前記像担持体の表面に前記帯電部の長手幅以上の長手幅に渡って当接して前記像担持体の表面を摺擦可能に設けられ、
前記像担持体の表面を帯電する際に放電を行う前記帯電部の表面の放電位置と前記帯電部材に電圧を印加するための電極部材との最近接の距離が、前記帯電部材の長手中央部における前記距離より前記帯電部材の長手端部における前記距離の方が長いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のブレード状の帯電部材によれば、帯電部材端部の放電集中を軽減し、更には端部の当接圧を下げることにより、帯電部材端部位置における像担持体の顕著な削れを軽減し、像担持体の長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１における帯電ブレードの模式図
【図２】実施例１の帯電ブレードを用いた画像形成装置の一例の模式図
【図３】（ａ）は実施例１における帯電ブレードの側面図、（ｂ）はドラムに対して配設された状態の帯電ブレードの側面図、（ｃ）はドラムに対して配設された状態の帯電ブレードの斜視模型図
【図４】（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ実施例１に係る帯電ブレードの他の構成形態を示す概略構成図
【図５】被帯電体に対する帯電ブレードの侵入量δおよび設定角θの概念を示す図
【図６】帯電ブレードとドラムの当接状態説明図
【図７】帯電ブレード長手端部の放電量軽減の概念説明図
【図８】帯電ブレード長手端部の当接圧軽減の概念図
【図９】実施例１のその他の形態（その１）の説明図
【図１０】実施例１のその他の形態（その２）の説明図
【図１１】比較例１における帯電ブレードの模式図
【図１２】実施例２における帯電ブレードの模式図
【図１３】帯電ブレード帯電部の長手端部における放電量軽減の概念説明図
【図１４】ローラ帯電装置の説明図
【図１５】ブレード帯電装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００２５】
［実施例１］
（１）画像形成装置例の全体的な概略構成及び作像動作
図２は画像形成装置１００の一例の概略構成図である。この装置１００は、電子写真プロセス利用のプロセスカートリッジ着脱式の電子写真画像形成装置（プリンタ）である。装置１００はパソコン・イメージリーダ・ファクシミリ装置等のホスト装置４００から制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）２００に入力する電気的な画像信号に基づいて記録材（記録メディア、記録媒体）Ｐに対する画像形成を実行する。
【００２６】
記録材Ｐは電子写真プロセスで画像形成が可能なシート状物であり、例えば、用紙、樹脂シート、ラベル等が挙げられる。制御回路部２００は操作部３００やホスト装置４００との間で各種の電気的情報の授受をすると共に、装置１００の画像形成動作を記憶部に記憶させた所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。
【００２７】
装置１００の装置本体内には、カートリッジ収納部１００Ａが設けられている。プロセスカートリッジ５０はカートリッジ収納部１００Ａに対して所定の操作要領にて取り外し可能に装着されている。本実施例において、カートリッジ５０は一体型のプロセスカートリッジである。即ち、現像剤Ｔで現像される静電潜像が形成される回転ドラム型の像担持体（被帯電体）としての電子写真感光体ドラム１と、このドラム１に作用するプロセス手段が筺体に一体的に組み付けられて一体化されている。本実施例においてプロセス手段は、帯電手段２２、現像手段１０、クリーニング手段７である。
【００２８】
本実施例において、ドラム１は負帯電性の有機感光体である。帯電手段２２は帯電ブレード（ブレード状の帯電部材）である。この帯電ブレード２２については後述する。現像手段１０は現像剤Ｔとして磁性１成分トナーを用いたジャンピング現像方式の反転現像装置である。以下、現像剤Ｔをトナーと記す。クリーニング手段７はクリーニング部材として弾性クリーニングブレード７ａを用いたブレードクリーニング装置である。
【００２９】
現像装置１０は、トナーＴを収容している現像剤収容部としての現像容器１０ａを有する。ドラム１に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像剤担持体としての現像ローラ（スリーブ）１０ｂを有する。現像ローラ１０ｂ内に配設された非回転のマグネットローラ１０ｃ、現像ローラ１０ｂ上のトナーの量を規制する規制部材としての現像ブレード１０ｄを有する。
【００３０】
カートリッジ収納部１００Ａの上方部には、像露光手段としての半導体レーザスキャナ３が配設されている。スキャナ３は、ホスト装置４００から制御回路部２００に入力する画像情報（電気的画像信号）に対応して変調したレーザ光Ｌを出力する。そのレーザ光Ｌがカートリッジ５０の上面側の露光窓５０ａを通してカートリッジ５０内に進入する。これにより、ドラム１の表面にレーザ走査露光がなされる。
【００３１】
カートリッジ５０のドラム１の下面には転写ローラ９が当接して転写ニップ部Ｎを形成している。カートリッジ収納部１００Ａに収容されているカートリッジ５０は、押圧手段（不図示）により装置本体側の位置決め部（不図示）に押し付けられて位置決め固定されている。また、カートリッジ５０の駆動入力部（不図示）に対して装置本体側の駆動出力部（不図示）が結合している。また、カートリッジ５０の各種電気接点（不図示）に対して装置本体側の対応する各種電気接点（不図示）が導通している。ドラム１は制御回路部２００により制御される駆動源（不図示）により制御される。
【００３２】
画像形成動作は次のとおりである。ドラム１は矢印Ｒの時計回りに所定の周速度で回転駆動される。スキャナ３も駆動される。この駆動に同期して、所定の制御タイミングで帯電ブレード２２にバイアス印加電源（電圧印加手段）Ｖから所定の帯電バイアスが印加されてドラム１の表面が本実施例においては負極性の所定の電位に均一に帯電処理される。スキャナ３はドラム１の表面を画像信号に対応して変調されたレーザ光Ｌで走査露光（像露光）する。ドラム１の表面は露光箇所の電位の絶対値が帯電電位の絶対値に比べて低くなることによって、画像情報に応じた静電潜像が順次形成される。
【００３３】
形成された静電潜像は現像装置１０の現像ローラ１０ｂによりトナーが供給されてトナー像として現像される。現像ローラ１０ｂは矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。また、現像ローラ１０ｂには現像バイアス印加電源（不図示）から所定の制御タイミングにて所定の現像バイアスが印加される。本実施例では、現像ローラ１０ｂに対して交流と直流を重畳した現像バイアス電圧を印加する。そして、現像ブレード１０ｄと現像ローラ１０ｂの接触箇所で摩擦帯電により負極性に帯電されたトナーをドラム１の表面の静電潜像に適用して静電潜像を反転現像する。
【００３４】
一方、給紙機構部１３の給紙ローラ１４が駆動されて記録材（記録メディア）Ｐが一枚分離給送される。その記録材Ｐがレジストレーションローラ１５ａを含むシートパス１５を通って転写ニップ部Ｎに所定の制御タイミングで導入され、ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。ニップ部Ｎを記録材Ｐが通過している間、転写ローラ９には転写バイアス印加電源（不図示）から所定の転写バイアスが印加される。これにより、ドラム１側のトナー像が順次に記録材Ｐの面に転写されていく。
【００３５】
ニップ部Ｎを出た記録材Ｐはドラム１の面から分離されてシートパス１６を通って定着装置８に導入される。本実施例において、定着装置８はヒートローラ定着装置であり、記録材Ｐは定着ニップ部で挟持搬送されて熱と圧力を受ける。これにより、記録材Ｐ上の未定着トナー像が固着画像として熱圧定着される。そして定着装置８を出た記録材Ｐは画像形成物としてシートパス１７を通り排出ローラ１８により排出口１９から排紙トレー２０に排出される。
【００３６】
また、転写ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐに転写されずにドラム１上に残存した転写残トナーは、クリーニング装置７のウレタンゴムからなるクリーニングブレード７ａにより掻き取られ、廃トナー容器７ｂに収納される。クリーニングされたドラム１は繰り返して画像形成に供される。クリーニングブレード７ａは、一定の圧力でドラム１に長手方向に沿って当接している。そして、転写残トナーを除去することによってドラム１の表面を清掃する。クリーニング工程終了後、ドラム１の表面は再び帯電工程に入る。
【００３７】
（２）帯電ブレード
図３の（ａ）は本実施例における帯電ブレード２２の側面図、（ｂ）はドラム１に対して配設された状態の帯電ブレード２２の側面図、（ｃ）はドラム１に対して配設された状態の帯電ブレード２２の斜視模型図である。
【００３８】
帯電ブレード２２は、ドラム１の表面に対して放電を行うための半導電性の帯電部２２２と、ドラム１の表面に対して放電を行わないための非帯電部（絶縁部）２２１と、を有する。非帯電部２２１はドラム１と接触して、帯電部２２２とドラム１との間に放電可能な間隙αを設けることが可能である。非帯電部２２１は、非帯電部２２１からドラム１の表面に対して放電をしないように、少なくとも一部が帯電部２２２よりも高抵抗の物質で構成されている。非帯電部２２１は、ドラム１の表面の画像形成可能領域幅Ｆの全幅に渡って当接してドラム１の表面を摺擦可能に設けられる。
【００３９】
より具体的に説明する。帯電ブレード２２は、非帯電部２２１と帯電部２２２を支持する支持部を兼ねる電極部２２３を有する。本実施例においては、電極部２２３には導電性弾性板部材である厚み０．１ｍｍのリン青銅板を用いている。電極部２２３はドラム１の母線方向（ドラム軸線方向）に長く、ドラム１の画像形成可能領域幅Ｆの全幅に対応する長さ寸法を有する。
【００４０】
電極部２２３の先端側（電極部２２３の短手方向の一端側）は電極部２２３の長手に沿って非帯電部２２１で被覆されている。本実施例において非帯電部２２１が帯電ブレード２２の先端部を構成しており、ドラム１の最大通紙幅Ｇ（＞Ｆ）のほぼ全幅に渡る長さで設けられている。即ち、非帯電部２２１は、ドラム１の表面に帯電部の長手幅以上の長手幅に渡って当接してドラム１の表面を摺擦可能に設けられている。
【００４１】
本実施例においては、非帯電部２２１はＪＩＳ−Ａ硬さ７２度のウレタンゴムを使用している。ウレタンゴムのほかにシリコンゴムなどの絶縁性ゴムを使用しても良く、少なくとも１×１０１１Ω・ｃｍ以上であれば良い。
【００４２】
電極部２２３のドラム１と対向する側の面には、ドラム表面を放電を利用して帯電するために、電極部２２３の長手に沿って半導電性の帯電部２２２が導電性接着剤により接合され設けられている。従って、帯電部２２２は電極部２２３と電気的に導通している。帯電部２２２もドラム１の最大通紙幅Ｇのほぼ全幅に渡る長さ（帯電部以上の長手幅）で設けられている。
【００４３】
帯電部２２２はエピクロルヒドリンゴム・ＥＰＤＭ等のゴムに、カーボンブラックや金属酸化物（酸化亜鉛・酸化チタン等）などの導電粉を添加して、抵抗値を１×１０３〜１×１０９Ω・ｃｍに制御している。
【００４４】
１×１０３Ω・ｃｍより小さい抵抗である場合には、ドラム１上にブツ等の不良部があった場合に電流リークを生じてしまい、いわゆる“横抜け”（反転現像の場合は、“横黒帯”）という画像不良を生じてしまう。また１×１０９Ω・ｃｍ以上になると抵抗が大きくなり、印加した電圧の減衰が大きく、帯電性が劣化してしまう。従って、帯電部の抵抗値は、１×１０３Ω・ｃｍ〜１×１０９Ω・ｃｍが望ましい。
【００４５】
電極部２２３の基部側（電極部２２３の短手方向の他端側）はホルダーとしての剛性金属板２２４に対して導電性接着剤により接合されている。従って、帯電部２２２は電極部２２３を介してホルダー２２４と電気的に導通している。
【００４６】
帯電ブレード２２は長手方向をドラム１の母線方向に並行にしてドラム１に対して配列される。本実施例においては帯電ブレード２２は画像形成時のドラム１の回転方向Ｒに対してカウンター方向に配設されている。そして、電極部２２３の先端側の非帯電部２２１のエッジ部をドラム１に接触させ、ホルダー２２４をカートリッジ５０の筺体（不図示）に固定して、前記エッジ部を電極部２２３の撓み反力にて所定の押圧力でドラム１に対して当接させた状態にされている。
【００４７】
この当接状態において、帯電部２２２の帯電面２２２ａはドラム１との間に非接触に対面して配置される。そして、帯電面２２２ａの放電位置Ｓがドラム１との間に放電可能な隙間αを持って非接触に配置される。帯電ブレード２２に対する電圧は本実施例においては電圧印加手段であるバイアス印加電源Ｖから導電性のホルダー２２４に対して印加される。電極部２２３に対して印加する構成であってもよい。電源Ｖは制御手段である制御回路部２００により制御される。
【００４８】
ホルダー２２４に対して印加されたバイアスが電極部２２３を介して帯電部２２２に印加される。これにより、帯電部２２２の帯電面２２２ａとドラム１との間の放電可能な微小空隙においてドラム１の表面に対して放電がなされて回転するドラム１の表面が所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００４９】
電極部２２３にはＳＵＳなどの薄板を用いても良い。また、ホルダー２２４は画像形成装置本体に取り付けても良いし、あるいは電極部２２３をプロセスカートリッジ５０の筐体や画像形成装置本体に直接に固定支持しても良い。
【００５０】
帯電ブレード２２は先端部からの放電がなければ特に先端部が絶縁である必要はない。例えば、図４（ａ）や（ｂ）に示すように、電極部２２３の先端部は絶縁性のウレタンゴム（絶縁性部材）２２１で形成され、さらにその先は電極部２２３と絶縁された状態で導電ゴム（導電性部材）２２２ｂで形成される。そして、この導電ゴム２２２ｂが当接部としてドラム１に当接する構成でも良い。
【００５１】
また、（ｃ）のように、電極部２２３の先端部は絶縁性のウレタンゴム（絶縁性部材）２２１で形成される。さらにその先は電極部２２３と絶縁された状態で導電ゴム（導電性部材）２２２ｂで形成され、さらにその先が絶縁性のウレタンゴム（絶縁性部材）２２１ｂで形成される。そして、この絶縁性のウレタンゴム２２１ｂが当接部としてドラム１に当接する構成でも良い。
【００５２】
帯電ブレード２２は、図５の（ａ）に示すように被帯電体としてのドラム１の回転に対してカウンター方向に設定角θで当接させている。帯電ブレード２２を仮想のドラム１に対して侵入（侵入させる量を以後「侵入量δ」と称する）させることにより実際にはドラム１と帯電ブレード２２を圧接させて帯電ブレードの挙動を安定させている。実際の設定角θと侵入量δの求め方を図５の（ａ）を用いて説明する。設定角θと侵入量δは、画像形成時における帯電ブレード２２とドラム１の配置状態から、ドラム１を取り去った状態で測定を行う。
【００５３】
図５（ａ）において、画像形成時にドラム１が配置されてた位置を仮想ドラム１とする。仮想ドラム１の中心を通り帯電ブレード２２の先端のエッジ部を含み、ドラム１と対向する側の面と平行な軸をＸ軸とする。仮想ドラム１の中心を通りＸ軸に垂直な軸をＹ軸とする。図に示すように、仮想ドラム中心０からの帯電ブレードエッジの座標の測定を行う。
【００５４】
このドラム中心０からｘ方向の座標ｘとｙ方向の座標ｙ、そしてドラムの半径ｒから式（１）と式（２）を用いて設定角θと侵入量δを求めることが出来る。
【００５５】
δ＝√（ｒ＾２−ｘ＾２）−ｙ ・・・式（１）
θ＝ａｒｃｓｉｎ（ｘ／ｒ） ・・・式（２）
図５の（ａ）を用いて、ブレードと曲率を持った感光体ドラム１の侵入量δと設定角θの実際の測定について説明した。次に帯電ブレードと当接する対象物が感光ベルトなど平面である時について図５の（ｂ）を用いて説明する。これは図５の（ａ）と異なり、帯電ブレードの当接位置が変わっても設定角θは変わらない。よって、仮想ベルト平面１ａとの成す角である設定角θは、仮想ベルト平面１Ａに対してのブレード２２の取り付け角度を測ることで、容易に知ることが出来る。また、侵入量δは仮想ベルト平面１Ａからブレードエッジまでの距離ｇと設定角θから式（３）を用いて求めることが出来る。
【００５６】
δ＝ｇ／ｃｏｓθ・・・・・・式（３）
図６は帯電ブレード２２の先端部とドラム１との当接部の状態を示す模式図である。ドラム１と帯電部２２２の最近接点で帯電部２２２上をＳ、ドラム上をＱとし、電極部２２３上で位置Ｓとの最近接位置をＵとする。線分ＱＳの長さｇ（微小空隙α）が７．５μｍ未満ではパッシェンの法則より放電が起こらない。一方、長さｇが１５０μｍ以上では放電は起こるが不均一な放電であり、画像形成時には斑点状の不良画像となって現れる。
【００５７】
放電が発生するための微小空隙の下限値は、印加する電圧や、放電を行う部材によらず一定のものである。放電が発生するための微小空隙の下限値は、気圧によってある程度変動する。本実施例では、一気圧（１０１３ｈＰａ）を基準にして、上記した７．５μｍを導き出している。一気圧は、装置が使用される一般的な環境として選択している。
【００５８】
よって、線分ＱＳが７．５μｍ以上の時は、ドラム１と帯電部２２２の最近接点で帯電部２２２上であるＳが放電位置となる。しかし、線分ＱＳが７．５μｍ未満の場合は、最近接点を結んだ線分ＱＳよりもドラム回転方向下流側で７．５μｍ以上になった部分が放電位置となる。本実施例では本実施例では線分ＱＳの長さｇは７．５μｍ以上１５０μｍ以下とした。よって、本実施例では、ドラム１と帯電部２２２との距離が７．５μｍ以上１５０μｍ以下であり、且つ、ドラム１と帯電部２２２の最近接位置の帯電部２２２上が放電位置Ｓとなる。
【００５９】
このような理論的な放電位置の定義と、実際の放電位置とが対応するかどうかの検証をおこなってみた。ドラム１と帯電ブレード２２を圧接させた停止状態において、一定の時間だけ一定の帯電電圧を印加する。そして、帯電部２２２に放電により生じた痕（この痕を以下“放電痕”と称する）の位置を実際の放電位置として、放電痕の測定を行った。印加する帯電電圧は放電が継続して行われる電圧であればよく、たとえば、ピーク間電圧２．０ｋＶのサイン波の交流電圧を１０分間印加することで帯電部２２２に放電痕が得られる。
【００６０】
結果から、放電痕の位置と、理論的な放電位置とはほぼ同じ位置であることがわかった。したがって、上記のような、理論的な放電位置の求め方が有効であることがわかった。
【００６１】
（３）検証実験
本実施例１の帯電ブレード２２は、ドラム１の表面を帯電する際に放電を行う帯電部２２２の表面の放電位置Ｓと帯電ブレード２２に電圧を印加するための電極部２２３との最近接の距離Ｓ−Ｕが次ぎのような構成であることに特徴がある。即ち、帯電ブレード２２の長手中央部における前記距離Ｓ−Ｕより帯電ブレード２２の長手端部における前記距離Ｓ−Ｕの方が長いことである。
【００６２】
本実施例１の検証実験に用いた帯電ブレード２２を図１に示す。（ａ）はドラム１との非当接面側から見た模式図であり、図中の破線は電極部（支持部）２２３の輪郭を表している。また、位置（ｂ）の矢印方向から見た断面および位置（ｃ）の矢印方向から見た断面を各々、図１の（ｂ）、（ｃ）に表している。
【００６３】
これからわかるように、本実施例１で用いた帯電ブレード２２は電極部２２３の長手幅は帯電部２２２の長手幅よりも短く構成されている。また、この時の、ドラム１における画像形成可能領域幅（最大画像領域幅）Ｆと最大通紙幅Ｇ、及びクリーニング幅Ｈは図に示すとおりであり、Ｆ＜Ｇ＜Ｈ、である。また、放電位置Ｓと、電極部２２３との最近接の距離Ｓ−Ｕは、画像形成可能領域幅Ｆで同程度である。
【００６４】
図１に示した帯電ブレード２２を用いた耐久評価を行った。評価の方法は、６０００枚のプリントを行った後の帯電ブレード２２の帯電部長手端部位置２２２ｃでのドラム１の摩耗量の測定を行った。図１のように、長手方向において帯電部２２２よりも電極部２２３の先端が短い帯電ブレード２２を用いて６０００枚のプリントを行ったところ、画像不良は発生せず、帯電部長手端部位置２２２ｃでのドラム削れ量は５．４μｍであった。
【００６５】
これについて図７、図８を用いて説明する。図７は図１に示す本実施例で用いた帯電ブレード２２の放電量軽減の説明図である。図７の（ｂ）は図１の（ｂ）の位置における帯電部長手端部付近の導電経路の模式図である。帯電部２２２の長手端部の放電位置Ｓは金属からなる電極部２２３の最近接位置Ｕからバイアスが供給される。よって、線分ＳＵの距離が長いほど帯電部２２２の導電経路における体積抵抗が増加し、帯電部２２２の長手端部の放電が減少する。
【００６６】
つまり、図７の（ｂ）に示すような導電経路を取る本実施例の図１に示す帯電ブレードは、図７の（ａ）に示すような長手端部まで電極部２２３がある構成に比べて、帯電部２２２上の放電位置Ｓと電極部２２３上の供給位置Ｕが長い。これにより帯電部長手端部の放電が減少しドラム削れを少なく抑えることが出来た。
【００６７】
そして、図８は本実施例において用いた帯電ブレードの長手端部の当接圧軽減の説明図である。本実施例における帯電ブレード２２は電極部２２３が帯電部２２２よりも長手方向において短い。よって、電極部２２３が帯電部２２２の長手端部まである場合（図７の（ａ））よりも、電極部２２３が無い構成（図７の（ｂ））においては次のようになる。即ち、帯電ブレード２２の長手端部におけるドラム１に対する当接圧が帯電ブレード２２の電極部２２３がある中央部における当接圧よりも低くなる。
【００６８】
その結果、画像形成可能領域幅Ｆ内においては、帯電ブレード長手において帯電部２２２の放電位置Ｓと電極部２２３との最近接位置Ｕの距離Ｓ−Ｕ及び、放電ギャップＳＱの距離は略一定である。そのため、画像形成可能領域幅Ｆ内では従来どおり均一な帯電を維持したまま、画像不良の発生も無く、特にドラム削れが顕著となる帯電部長手端部かつ帯電ブレード端部位置におけるドラム１の削れ量を少なく抑えることができ、長寿命化が可能となった。
【００６９】
ここで、本実施例１では帯電ブレード２２の長手幅が最大通紙幅Ｇよりも短い場合について説明した。しかし、図９に示すように、通紙幅Ｇは帯電ブレード２２の長手端部より内側であっても良い。この場合も、前述した効果と同様に、ドラム１の帯電ブレード２２の長手端部でのドラム削れが軽減し、このドラム削れを起因とした画像不良の発生を良化させることが可能となる。
【００７０】
加えて、図１０に示すように、帯電部２２２が帯電ブレード２２の長手端部まである必要は無い。少なくとも、画像形成可能領域幅Ｆが電極部２２３と帯電部２２２よりも内側に位置する。そして、画像形成可能領域幅Ｆ内での電極部２２３と帯電部２２２の放電位置Ｓとの距離Ｓ−Ｕが、帯電部２２２の長手端部でのその距離Ｓ−Ｕよりも短かければ、帯電ブレード端部２２２ｃは絶縁部２２１で構成されていても良い。これにより、本実施例と同様の効果を得ることが出来る。
【００７１】
［比較例１］
本比較例１で用いた帯電ブレードを図１１に示す。図１１の（ａ）はドラム１との非当接面側から見た模式図であり、図中の破線は電極部２２３の輪郭を表している。また、位置（ｂ）の矢印方向から見た断面および位置（ｃ）の矢印方向から見た断面を各々、図１１の（ｂ）と（ｃ）に表している。帯電部２２２と電極部２２３の長手関係が異なる以外は実施例１と同様である。本比較例１で用いた帯電ブレード２２においては、電極部２２３の長手幅は帯電部２２２の長手幅と同じに構成されている。この時の、画像形成可能領域幅Ｆと最大通紙幅Ｇ、及びクリーニング幅Ｈは図に示すとおりである。
【００７２】
実装試験を行った結果、５０００枚程度のプリントを行ったところ、最大通紙幅Ｇである記録材（紙）の端部付近で帯電ブレードの端部にあたる位置で黒縦スジが発生した。この時、帯電部長手端部位置のドラム表面が９．７μｍ削れていた。これは、帯電部長手端部の集中放電と、中央に比べて高い端部の当接圧によってドラム削れが助長され、画像不良が発生した。
【００７３】
［実施例２］
本実施例２で用いた帯電ブレード２２においては、電極部２２３は先端に向けて長手幅が短くなり、少なくとも電極部２２３の非帯電部分の長手幅は、帯電部２２２の長手幅よりも短いことを特徴とする。放電位置Ｓと、電極部２２３との最近接の距離は、画像形成可能領域幅Ｆで同程度である。
【００７４】
本実施例２で用いた帯電ブレード２２を図１２に示す。図１２の（ａ）はドラム１との非当接面側から見た模式図であり、図中の破線は電極部２２３の輪郭を表している。また、位置（ｂ）の矢印方向から見た断面、位置（ｃ）の矢印方向から見た断面及び位置（ｄ）の矢印方向から見た断面を各々、図１２の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に表している。電極部２２３が先端に向けて細くなる形状となっており、電極部２２３の先端位置では帯電部２２２の長手幅が電極部２２３よりも狭い以外は、実施例１と同様である。即ち、電極部２２３は先端に向けて長手幅が短くなる形状である。
【００７５】
この帯電ブレードを用いて６０００枚のプリントを行ったところ、画像不良は発生せず、帯電部長手端部位置でのドラム削れ量は６．８μｍであった。これは、実施例１で帯電部２２２長手端部の放電量の減少を図６を用いて説明した。本実施例２では長手方向の断面である図１２の（ｂ）の線分ＳＵｂよりも、帯電ブレード側面方向から見た断面である図１２の（ｄ）の線分ＳＵｄが短いことから、放電位置Ｓからの最近接点はＵｄとなり、最短距離は線分ＳＵｄとなる。
【００７６】
つまり、実施例１では図６を用いて長手方向の断面での導電経路を説明した。しかし、これに限るものではない。本実施例２では帯電ブレード２２を側面方向から見た時の断面の導電経路を模式的に表した図１３に示すように、帯電部２２２上の放電位置Ｓと電極部２２３の先端Ｕの距離を、画像域内は（ａ）のように構成したときに次のようにしている。即ち、少なくとも帯電部２２２の長手端部においては（ｂ）に示すように、（ａ）の線分ＳＵよりも長くすることで実施例１と同様に、帯電部２２２の長手端部での放電を減らすことが可能となった。
【００７７】
また、本実施例２で用いた帯電ブレード２２の帯電部２２２長手端部での断面である図１３の（ｂ）の、電極部２２３の先端位置Ｕからドラム１と絶縁部２２２の当接位置Ｗまでの距離である線分ＵＷが、長手画像域内での断面である（ａ）よりも長く構成される。本実施例２で用いた帯電ブレードを用いることにより帯電部２２２長手端部位置での当接圧を軽減することが可能となる。これにより、帯電部長手端部位置でのドラム１の削れを軽減することが可能となり、ドラム１の長寿命化が可能となった。
【００７８】
［その他の事項］
１）本発明において静電潜像が形成される像担持体は、実施例の電子写真方式における電子写真感光体に限られない。静電記録方式における静電記録誘電体であっても良い。また、像担持体はドラム型に限られない。エンドレスの回動ベルトや走行される有端ベルトの形態であってもよい。また、像担持体は搬送手段で搬送されるシート状部材（エレクトロファックス紙、静電記録紙）の形態であってもよい。
【００７９】
２）像担持体と帯電部材の相対的な移動には、実施例のように固定の帯電部材に対して像担持体が移動する形態に限られず、固定の像担持体に帯電部材が移動する形態、帯電部材と像担持体の両方が移動する形態も含まれる。
【００８０】
３）帯電部材の像担持体に対する当接は実施例のカウンター方向当接に限られず、順方向当接でも良い。また、エッジ当接に限られず、腹当て当接でも良い。
【００８１】
４）本発明において帯電部材による像担持体表面の帯電には像担持体表面を除電処理するための帯電も含まれるものである。
【００８２】
５）各本実施例では帯電ブレード２２に関して説明したが、特に帯電ブレードに限定するものではなく、ドラム表面に接した帯電兼クリーニングブレードにおいても同様に成り立つ。帯電兼クリーニングブレードの場合は、ブレード先端部がドラムクリーニング幅Ｈの全幅に渡って当接する。
【符号の説明】
【００８３】
１・・像担持体、２２・・ブレード状の帯電部材、２２１・・非帯電部、２２２・・帯電部、α・・放電可能な間隙、Ｆ・・画像形成可能領域幅、Ｓ・・放電位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像が形成される像担持体（被帯電体）に非帯電部が当接して相対的に移動し直流電圧が印加されることにより像担持体の表面を帯電するためのブレード状の帯電部材に関するものである。また、その帯電部材を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
上記において、静電潜像が形成される像担持体の代表例としては、電子写真感光体、静電記録誘電体が挙げられる。画像形成装置としては電子写真方式や静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能機、画像表示ディスプレイ装置などが挙げられる。
【背景技術】
【０００３】
転写方式の電子写真画像形成装置を例にして説明する。この装置は、一般に、回転ドラム型に代表される電子写真感光体（像担持体：以下、ドラムと記す）に対して、ドラム表面を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電手段と、そのドラム帯電面に選択的に露光する露光手段により画像情報の静電潜像が形成される。その潜像が現像手段により現像剤（以下、トナーと記す）を用いてトナー像として可視化（現像）される。そのトナー像が転写手段により記録材（記録媒体）に転写される。そして、記録材上のトナー像が定着手段により固着画像として定着される。その記録材が画像形成物として出力される。
【０００４】
帯電手段（帯電装置）は、近年は、半導電性のゴムや樹脂によるベルト形状、ロール形状、ブラシ形状などの回転方式の帯電部材、あるいはブレード形状、フィルム形状などの固定方式の帯電部材を用いた接触型帯電方式が主流となっている。
【０００５】
接触型帯電方式は従来から広く使用されていた非接触型帯電方式であるコロナ帯電方式に比べてオゾン発生量が微量であるためオゾン除去フィルターなどの必要性がなくなる。また、ドラム表面を所定電位にするために必要とする印加電圧の低電圧化が図れる。このようなことから装置の小型化、低コスト化が可能になるという利点がある。
【０００６】
接触型帯電方式の帯電メカニズムについて説明する。接触帯電方式によるドラム表面の帯電メカニズムは、微小空隙におけるパッシェンの法則に従った放電であることが知られている。これは以下のように説明される。
【０００７】
１）帯電ローラの場合
図１４の（ａ）と（ｂ）は帯電部材として回転方式の帯電ローラ２１を用いたローラ帯電装置の場合の斜視模式図と断面模式図である。帯電ローラ２１は導電性芯金２１ａと芯金２１ａに対して同心一体にローラ状に形成された導電性弾性層２１ｂを有する。ドラム１は導電性のドラム基体（素管）１２の外周面に感光層１１が形成されている。帯電ローラ２１はドラム１に対してほぼ並行に配列されて所定の押圧力で接触（当接）している。
【０００８】
帯電ローラ２１はドラム１の表面の画像形成可能領域幅（最大画像領域幅）Ｆの全幅に渡る長さ寸法を有し、ドラム１の回転に従動して回転する。帯電ローラ２１の芯金２１ａに対して帯電バイアス印加電源Ｖから所定の帯電バイアスが印加され、芯金２１ａを介して弾性層２１ｂにバイアスが印加される。これにより、回転するドラム１の表面が所定の極性・電位に一様に帯電される。
【０００９】
帯電ローラ２１とドラム１との間の放電に関与する微小ギャップの空気層とドラム１を電気的な等価回路に表現すると図１４の（ｃ）のように示される。帯電ローラ２１の示すインピーダンスはドラム１、空気層のそれに比べて小さく無視できるためここでは扱わない。このため、帯電機構は単に２つのコンデンサーＣ１、Ｃ２で表現できる。この等価回路に直流電圧を印加すると、電圧はそれぞれのコンデンサーのインピーダンスに比例配分され、空気層に印加される電圧Ｖａｉｒは、
Ｖａｉｒ＝Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）・・・（１）式
になる。空気層にはパッシェンの法則に従う絶縁破壊電圧があり、空気層の厚みをｇ［μｍ］とすると、Ｖａｉｒが
３１２＋６．２ｇ［Ｖ］・・・（２）式
を越えると放電が起き、帯電が行われる。
【００１０】
はじめて放電が起きる電圧は（１）式と（２）式が等しくなった場合の空気層の厚みｇに関する二次方程式が重解を持つときであるので（Ｃ１もｇの関数）、このときの直流電圧値が放電開始電圧Ｖｔｈに相当する。このようにして求められた理論値のＶｔｈは実験値と非常に近い値を取る。
【００１１】
ローラ帯電装置は、帯電ローラ２１の回転支持部材２１１や加圧ばね２１２などが必要になり装置の構造が複雑になりやすい。また、帯電部材がブラシ形状（帯電ブラシ）のものは、回転方式でも固定方式でもブラシの作製に手間がかかるうえ、ブラシの跡が帯電ムラになりやすい。
【００１２】
２）帯電ブレードの場合
図１５は帯電部材として固定方式の帯電ブレード２２を用いたブレード帯電装置の場合の斜視模式図である。ブレード帯電装置の場合は、帯電ブレード２２として、帯電部としての導電性の弾性ブレード部２２０とこのブレード部２２０を保持させた導電性の支持部２２３を有するものを用いる。ブレード部２２０はドラム１の表面の画像形成可能領域幅Ｆの全幅に渡る長さ寸法を有する。そして、帯電ブレード２２をドラム１に対してほぼ並行に配列して、ブレード部２２０をドラム１に接触させ、支持部材２２３を装置の不動部材（不図示）に固定して配設する。
【００１３】
支持部２２３に対して帯電バイアス印加電源Ｖから所定の帯電バイアスが印加され、支持部２２３を介してブレード部２２０にバイアスが印加される。これにより、回転するドラム１の表面が所定の極性・電位に一様に帯電される。即ち、ブレード部２２０とドラム１との間に形成されるくさび型の微小空隙部分で放電を行うものであり、比較的安定した微小空隙を形成できる。そして、ローラ帯電装置で必要な回転支持部材２１１や加圧ばね２１２などが不要なため安価であるという特徴を有しており近年有望視されている。
【００１４】
接触帯電方式の課題として、帯電領域内でのドラムの削れ量は帯電領域外に比べて多い、つまり帯電を受けることでドラム表面の削れ易くなる。さらに、帯電領域端部でのドラム表面の削れが特に顕著となる。帯電領域端部でのドラム削れが多い要因を２つ挙げると下記１）と２）となる。
【００１５】
１）１つは帯電部材長手端部つまりエッジからの集中放電が起こることで、長手中央部に比べ端部の放電が強いからである。
【００１６】
２）もう１つの要因としては、ドラムと帯電部材の当接によってたわみが生じ、そのたわみの結果、帯電部材長手両端部のドラムへの当接圧が中央部に比べて大きくなる。
【００１７】
この２つの要因により帯電部材の長手端部位置でのドラムの削れが顕著である。近年、装置の小型化などによりドラムや帯電ローラの長手寸法も画像形成可能領域幅（最大画像形成領域幅）ギリギリに構成されることが多く、帯電部材の長手端部位置でのドラム表面の顕著な削れにより画像不良が生じることがある。この課題に対して、クリーニングブレードが当接する部分のドラム表面の削れも併せて顕著であることから、クリーニングブレードの当接領域よりも帯電ローラの端部位置を外側に構成する提案がされている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００６−２０８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、ブレード形状の帯電部材（以下、帯電ブレードまたはブレードと記す）を用いる接触帯電方式では、固定された帯電ブレードがドラムに当接する。つまり帯電ブレードとドラムはドラムの回転によって摺擦されるため、ドラムに対して従動回転して当接する帯電ローラに比べて帯電領域幅端部の削れが厳しい。
【００２０】
本発明はブレード状の帯電部材の上記の問題を解消するものである。即ち、帯電部材端部の放電集中を軽減し、更には端部の当接圧を下げることにより、帯電部材端部位置における像担持体の顕著な削れを軽減し、像担持体の長寿命化を図ることが可能なブレード状の帯電部材を提供することを目的とする。およびその帯電部材を用いた画像形成装置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】
【００２１】
上記の目的を達成するための本発明に係る帯電部材の代表的な構成は、
静電潜像が形成される像担持体に非帯電部が当接して相対的に移動し電圧が印加されることにより前記像担持体の表面を帯電するためのブレード状の帯電部材であって、
前記像担持体の表面に対して放電を行うための帯電部と、前記像担持体の表面に対して放電を行わないための非帯電部と、を有し、
前記非帯電部は前記像担持体と接触して、前記帯電部と前記像担持体との間に放電可能な間隙を設けることが可能であり、
前記非帯電部は、前記非帯電部から前記像担持体の表面に対して放電をしないように、少なくとも一部が帯電部よりも高抵抗の物質で構成されており、
前記非帯電部は、前記像担持体の表面に前記帯電部の長手幅以上の長手幅に渡って当接して前記像担持体の表面を摺擦可能に設けられ、
前記像担持体の表面を帯電する際に放電を行う前記帯電部の表面の放電位置と前記帯電部材に電圧を印加するための電極部材との最近接の距離が、前記帯電部材の長手中央部における前記距離より前記帯電部材の長手端部における前記距離の方が長いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のブレード状の帯電部材によれば、帯電部材端部の放電集中を軽減し、更には端部の当接圧を下げることにより、帯電部材端部位置における像担持体の顕著な削れを軽減し、像担持体の長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１における帯電ブレードの模式図
【図２】実施例１の帯電ブレードを用いた画像形成装置の一例の模式図
【図３】（ａ）は実施例１における帯電ブレードの側面図、（ｂ）はドラムに対して配設された状態の帯電ブレードの側面図、（ｃ）はドラムに対して配設された状態の帯電ブレードの斜視模型図
【図４】（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ実施例１に係る帯電ブレードの他の構成形態を示す概略構成図
【図５】被帯電体に対する帯電ブレードの侵入量δおよび設定角θの概念を示す図
【図６】帯電ブレードとドラムの当接状態説明図
【図７】帯電ブレード長手端部の放電量軽減の概念説明図
【図８】帯電ブレード長手端部の当接圧軽減の概念図
【図９】実施例１のその他の形態（その１）の説明図
【図１０】実施例１のその他の形態（その２）の説明図
【図１１】比較例１における帯電ブレードの模式図
【図１２】実施例２における帯電ブレードの模式図
【図１３】帯電ブレード帯電部の長手端部における放電量軽減の概念説明図
【図１４】ローラ帯電装置の説明図
【図１５】ブレード帯電装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００２５】
［実施例１］
（１）画像形成装置例の全体的な概略構成及び作像動作
図２は画像形成装置１００の一例の概略構成図である。この装置１００は、電子写真プロセス利用のプロセスカートリッジ着脱式の電子写真画像形成装置（プリンタ）である。装置１００はパソコン・イメージリーダ・ファクシミリ装置等のホスト装置４００から制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）２００に入力する電気的な画像信号に基づいて記録材（記録メディア、記録媒体）Ｐに対する画像形成を実行する。
【００２６】
記録材Ｐは電子写真プロセスで画像形成が可能なシート状物であり、例えば、用紙、樹脂シート、ラベル等が挙げられる。制御回路部２００は操作部３００やホスト装置４００との間で各種の電気的情報の授受をすると共に、装置１００の画像形成動作を記憶部に記憶させた所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。
【００２７】
装置１００の装置本体内には、カートリッジ収納部１００Ａが設けられている。プロセスカートリッジ５０はカートリッジ収納部１００Ａに対して所定の操作要領にて取り外し可能に装着されている。本実施例において、カートリッジ５０は一体型のプロセスカートリッジである。即ち、現像剤Ｔで現像される静電潜像が形成される回転ドラム型の像担持体（被帯電体）としての電子写真感光体ドラム１と、このドラム１に作用するプロセス手段が筺体に一体的に組み付けられて一体化されている。本実施例においてプロセス手段は、帯電手段２２、現像手段１０、クリーニング手段７である。
【００２８】
本実施例において、ドラム１は負帯電性の有機感光体である。帯電手段２２は帯電ブレード（ブレード状の帯電部材）である。この帯電ブレード２２については後述する。現像手段１０は現像剤Ｔとして磁性１成分トナーを用いたジャンピング現像方式の反転現像装置である。以下、現像剤Ｔをトナーと記す。クリーニング手段７はクリーニング部材として弾性クリーニングブレード７ａを用いたブレードクリーニング装置である。
【００２９】
現像装置１０は、トナーＴを収容している現像剤収容部としての現像容器１０ａを有する。ドラム１に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像剤担持体としての現像ローラ（スリーブ）１０ｂを有する。現像ローラ１０ｂ内に配設された非回転のマグネットローラ１０ｃ、現像ローラ１０ｂ上のトナーの量を規制する規制部材としての現像ブレード１０ｄを有する。
【００３０】
カートリッジ収納部１００Ａの上方部には、像露光手段としての半導体レーザスキャナ３が配設されている。スキャナ３は、ホスト装置４００から制御回路部２００に入力する画像情報（電気的画像信号）に対応して変調したレーザ光Ｌを出力する。そのレーザ光Ｌがカートリッジ５０の上面側の露光窓５０ａを通してカートリッジ５０内に進入する。これにより、ドラム１の表面にレーザ走査露光がなされる。
【００３１】
カートリッジ５０のドラム１の下面には転写ローラ９が当接して転写ニップ部Ｎを形成している。カートリッジ収納部１００Ａに収容されているカートリッジ５０は、押圧手段（不図示）により装置本体側の位置決め部（不図示）に押し付けられて位置決め固定されている。また、カートリッジ５０の駆動入力部（不図示）に対して装置本体側の駆動出力部（不図示）が結合している。また、カートリッジ５０の各種電気接点（不図示）に対して装置本体側の対応する各種電気接点（不図示）が導通している。ドラム１は制御回路部２００により制御される駆動源（不図示）により制御される。
【００３２】
画像形成動作は次のとおりである。ドラム１は矢印Ｒの時計回りに所定の周速度で回転駆動される。スキャナ３も駆動される。この駆動に同期して、所定の制御タイミングで帯電ブレード２２にバイアス印加電源（電圧印加手段）Ｖから所定の帯電バイアスが印加されてドラム１の表面が本実施例においては負極性の所定の電位に均一に帯電処理される。スキャナ３はドラム１の表面を画像信号に対応して変調されたレーザ光Ｌで走査露光（像露光）する。ドラム１の表面は露光箇所の電位の絶対値が帯電電位の絶対値に比べて低くなることによって、画像情報に応じた静電潜像が順次形成される。
【００３３】
形成された静電潜像は現像装置１０の現像ローラ１０ｂによりトナーが供給されてトナー像として現像される。現像ローラ１０ｂは矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。また、現像ローラ１０ｂには現像バイアス印加電源（不図示）から所定の制御タイミングにて所定の現像バイアスが印加される。本実施例では、現像ローラ１０ｂに対して交流と直流を重畳した現像バイアス電圧を印加する。そして、現像ブレード１０ｄと現像ローラ１０ｂの接触箇所で摩擦帯電により負極性に帯電されたトナーをドラム１の表面の静電潜像に適用して静電潜像を反転現像する。
【００３４】
一方、給紙機構部１３の給紙ローラ１４が駆動されて記録材（記録メディア）Ｐが一枚分離給送される。その記録材Ｐがレジストレーションローラ１５ａを含むシートパス１５を通って転写ニップ部Ｎに所定の制御タイミングで導入され、ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。ニップ部Ｎを記録材Ｐが通過している間、転写ローラ９には転写バイアス印加電源（不図示）から所定の転写バイアスが印加される。これにより、ドラム１側のトナー像が順次に記録材Ｐの面に転写されていく。
【００３５】
ニップ部Ｎを出た記録材Ｐはドラム１の面から分離されてシートパス１６を通って定着装置８に導入される。本実施例において、定着装置８はヒートローラ定着装置であり、記録材Ｐは定着ニップ部で挟持搬送されて熱と圧力を受ける。これにより、記録材Ｐ上の未定着トナー像が固着画像として熱圧定着される。そして定着装置８を出た記録材Ｐは画像形成物としてシートパス１７を通り排出ローラ１８により排出口１９から排紙トレー２０に排出される。
【００３６】
また、転写ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐに転写されずにドラム１上に残存した転写残トナーは、クリーニング装置７のウレタンゴムからなるクリーニングブレード７ａにより掻き取られ、廃トナー容器７ｂに収納される。クリーニングされたドラム１は繰り返して画像形成に供される。クリーニングブレード７ａは、一定の圧力でドラム１に長手方向に沿って当接している。そして、転写残トナーを除去することによってドラム１の表面を清掃する。クリーニング工程終了後、ドラム１の表面は再び帯電工程に入る。
【００３７】
（２）帯電ブレード
図３の（ａ）は本実施例における帯電ブレード２２の側面図、（ｂ）はドラム１に対して配設された状態の帯電ブレード２２の側面図、（ｃ）はドラム１に対して配設された状態の帯電ブレード２２の斜視模型図である。
【００３８】
帯電ブレード２２は、ドラム１の表面に対して放電を行うための半導電性の帯電部２２２と、ドラム１の表面に対して放電を行わないための非帯電部（絶縁部）２２１と、を有する。非帯電部２２１はドラム１と接触して、帯電部２２２とドラム１との間に放電可能な間隙αを設けることが可能である。非帯電部２２１は、非帯電部２２１からドラム１の表面に対して放電をしないように、少なくとも一部が帯電部２２２よりも高抵抗の物質で構成されている。非帯電部２２１は、ドラム１の表面の画像形成可能領域幅Ｆの全幅に渡って当接してドラム１の表面を摺擦可能に設けられる。
【００３９】
より具体的に説明する。帯電ブレード２２は、非帯電部２２１と帯電部２２２を支持する支持部を兼ねる電極部２２３を有する。本実施例においては、電極部２２３には導電性弾性板部材である厚み０．１ｍｍのリン青銅板を用いている。電極部２２３はドラム１の母線方向（ドラム軸線方向）に長く、ドラム１の画像形成可能領域幅Ｆの全幅に対応する長さ寸法を有する。
【００４０】
電極部２２３の先端側（電極部２２３の短手方向の一端側）は電極部２２３の長手に沿って非帯電部２２１で被覆されている。本実施例において非帯電部２２１が帯電ブレード２２の先端部を構成しており、ドラム１の最大通紙幅Ｇ（＞Ｆ）のほぼ全幅に渡る長さで設けられている。即ち、非帯電部２２１は、ドラム１の表面に帯電部の長手幅以上の長手幅に渡って当接してドラム１の表面を摺擦可能に設けられている。
【００４１】
本実施例においては、非帯電部２２１はＪＩＳ−Ａ硬さ７２度のウレタンゴムを使用している。ウレタンゴムのほかにシリコンゴムなどの絶縁性ゴムを使用しても良く、少なくとも１×１０１１Ω・ｃｍ以上であれば良い。
【００４２】
電極部２２３のドラム１と対向する側の面には、ドラム表面を放電を利用して帯電するために、電極部２２３の長手に沿って半導電性の帯電部２２２が導電性接着剤により接合され設けられている。従って、帯電部２２２は電極部２２３と電気的に導通している。帯電部２２２もドラム１の最大通紙幅Ｇのほぼ全幅に渡る長さ（帯電部以上の長手幅）で設けられている。
【００４３】
帯電部２２２はエピクロルヒドリンゴム・ＥＰＤＭ等のゴムに、カーボンブラックや金属酸化物（酸化亜鉛・酸化チタン等）などの導電粉を添加して、抵抗値を１×１０３〜１×１０９Ω・ｃｍに制御している。
【００４４】
１×１０３Ω・ｃｍより小さい抵抗である場合には、ドラム１上にブツ等の不良部があった場合に電流リークを生じてしまい、いわゆる“横抜け”（反転現像の場合は、“横黒帯”）という画像不良を生じてしまう。また１×１０９Ω・ｃｍ以上になると抵抗が大きくなり、印加した電圧の減衰が大きく、帯電性が劣化してしまう。従って、帯電部の抵抗値は、１×１０３Ω・ｃｍ〜１×１０９Ω・ｃｍが望ましい。
【００４５】
電極部２２３の基部側（電極部２２３の短手方向の他端側）はホルダーとしての剛性金属板２２４に対して導電性接着剤により接合されている。従って、帯電部２２２は電極部２２３を介してホルダー２２４と電気的に導通している。
【００４６】
帯電ブレード２２は長手方向をドラム１の母線方向に並行にしてドラム１に対して配列される。本実施例においては帯電ブレード２２は画像形成時のドラム１の回転方向Ｒに対してカウンター方向に配設されている。そして、電極部２２３の先端側の非帯電部２２１のエッジ部をドラム１に接触させ、ホルダー２２４をカートリッジ５０の筺体（不図示）に固定して、前記エッジ部を電極部２２３の撓み反力にて所定の押圧力でドラム１に対して当接させた状態にされている。
【００４７】
この当接状態において、帯電部２２２の帯電面２２２ａはドラム１との間に非接触に対面して配置される。そして、帯電面２２２ａの放電位置Ｓがドラム１との間に放電可能な隙間αを持って非接触に配置される。帯電ブレード２２に対する電圧は本実施例においては電圧印加手段であるバイアス印加電源Ｖから導電性のホルダー２２４に対して印加される。電極部２２３に対して印加する構成であってもよい。電源Ｖは制御手段である制御回路部２００により制御される。
【００４８】
ホルダー２２４に対して印加されたバイアスが電極部２２３を介して帯電部２２２に印加される。これにより、帯電部２２２の帯電面２２２ａとドラム１との間の放電可能な微小空隙においてドラム１の表面に対して放電がなされて回転するドラム１の表面が所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００４９】
電極部２２３にはＳＵＳなどの薄板を用いても良い。また、ホルダー２２４は画像形成装置本体に取り付けても良いし、あるいは電極部２２３をプロセスカートリッジ５０の筐体や画像形成装置本体に直接に固定支持しても良い。
【００５０】
帯電ブレード２２は先端部からの放電がなければ特に先端部が絶縁である必要はない。例えば、図４（ａ）や（ｂ）に示すように、電極部２２３の先端部は絶縁性のウレタンゴム（絶縁性部材）２２１で形成され、さらにその先は電極部２２３と絶縁された状態で導電ゴム（導電性部材）２２２ｂで形成される。そして、この導電ゴム２２２ｂが当接部としてドラム１に当接する構成でも良い。
【００５１】
また、（ｃ）のように、電極部２２３の先端部は絶縁性のウレタンゴム（絶縁性部材）２２１で形成される。さらにその先は電極部２２３と絶縁された状態で導電ゴム（導電性部材）２２２ｂで形成され、さらにその先が絶縁性のウレタンゴム（絶縁性部材）２２１ｂで形成される。そして、この絶縁性のウレタンゴム２２１ｂが当接部としてドラム１に当接する構成でも良い。
【００５２】
帯電ブレード２２は、図５の（ａ）に示すように被帯電体としてのドラム１の回転に対してカウンター方向に設定角θで当接させている。帯電ブレード２２を仮想のドラム１に対して侵入（侵入させる量を以後「侵入量δ」と称する）させることにより実際にはドラム１と帯電ブレード２２を圧接させて帯電ブレードの挙動を安定させている。実際の設定角θと侵入量δの求め方を図５の（ａ）を用いて説明する。設定角θと侵入量δは、画像形成時における帯電ブレード２２とドラム１の配置状態から、ドラム１を取り去った状態で測定を行う。
【００５３】
図５（ａ）において、画像形成時にドラム１が配置されてた位置を仮想ドラム１とする。仮想ドラム１の中心を通り帯電ブレード２２の先端のエッジ部を含み、ドラム１と対向する側の面と平行な軸をＸ軸とする。仮想ドラム１の中心を通りＸ軸に垂直な軸をＹ軸とする。図に示すように、仮想ドラム中心０からの帯電ブレードエッジの座標の測定を行う。
【００５４】
このドラム中心０からｘ方向の座標ｘとｙ方向の座標ｙ、そしてドラムの半径ｒから式（１）と式（２）を用いて設定角θと侵入量δを求めることが出来る。
【００５５】
δ＝√（ｒ＾２−ｘ＾２）−ｙ ・・・式（１）
θ＝ａｒｃｓｉｎ（ｘ／ｒ） ・・・式（２）
図５の（ａ）を用いて、ブレードと曲率を持った感光体ドラム１の侵入量δと設定角θの実際の測定について説明した。次に帯電ブレードと当接する対象物が感光ベルトなど平面である時について図５の（ｂ）を用いて説明する。これは図５の（ａ）と異なり、帯電ブレードの当接位置が変わっても設定角θは変わらない。よって、仮想ベルト平面１ａとの成す角である設定角θは、仮想ベルト平面１Ａに対してのブレード２２の取り付け角度を測ることで、容易に知ることが出来る。また、侵入量δは仮想ベルト平面１Ａからブレードエッジまでの距離ｇと設定角θから式（３）を用いて求めることが出来る。
【００５６】
δ＝ｇ／ｃｏｓθ・・・・・・式（３）
図６は帯電ブレード２２の先端部とドラム１との当接部の状態を示す模式図である。ドラム１と帯電部２２２の最近接点で帯電部２２２上をＳ、ドラム上をＱとし、電極部２２３上で位置Ｓとの最近接位置をＵとする。線分ＱＳの長さｇ（微小空隙α）が７．５μｍ未満ではパッシェンの法則より放電が起こらない。一方、長さｇが１５０μｍ以上では放電は起こるが不均一な放電であり、画像形成時には斑点状の不良画像となって現れる。
【００５７】
放電が発生するための微小空隙の下限値は、印加する電圧や、放電を行う部材によらず一定のものである。放電が発生するための微小空隙の下限値は、気圧によってある程度変動する。本実施例では、一気圧（１０１３ｈＰａ）を基準にして、上記した７．５μｍを導き出している。一気圧は、装置が使用される一般的な環境として選択している。
【００５８】
よって、線分ＱＳが７．５μｍ以上の時は、ドラム１と帯電部２２２の最近接点で帯電部２２２上であるＳが放電位置となる。しかし、線分ＱＳが７．５μｍ未満の場合は、最近接点を結んだ線分ＱＳよりもドラム回転方向下流側で７．５μｍ以上になった部分が放電位置となる。本実施例では本実施例では線分ＱＳの長さｇは７．５μｍ以上１５０μｍ以下とした。よって、本実施例では、ドラム１と帯電部２２２との距離が７．５μｍ以上１５０μｍ以下であり、且つ、ドラム１と帯電部２２２の最近接位置の帯電部２２２上が放電位置Ｓとなる。
【００５９】
このような理論的な放電位置の定義と、実際の放電位置とが対応するかどうかの検証をおこなってみた。ドラム１と帯電ブレード２２を圧接させた停止状態において、一定の時間だけ一定の帯電電圧を印加する。そして、帯電部２２２に放電により生じた痕（この痕を以下“放電痕”と称する）の位置を実際の放電位置として、放電痕の測定を行った。印加する帯電電圧は放電が継続して行われる電圧であればよく、たとえば、ピーク間電圧２．０ｋＶのサイン波の交流電圧を１０分間印加することで帯電部２２２に放電痕が得られる。
【００６０】
結果から、放電痕の位置と、理論的な放電位置とはほぼ同じ位置であることがわかった。したがって、上記のような、理論的な放電位置の求め方が有効であることがわかった。
【００６１】
（３）検証実験
本実施例１の帯電ブレード２２は、ドラム１の表面を帯電する際に放電を行う帯電部２２２の表面の放電位置Ｓと帯電ブレード２２に電圧を印加するための電極部２２３との最近接の距離Ｓ−Ｕが次ぎのような構成であることに特徴がある。即ち、帯電ブレード２２の長手中央部における前記距離Ｓ−Ｕより帯電ブレード２２の長手端部における前記距離Ｓ−Ｕの方が長いことである。
【００６２】
本実施例１の検証実験に用いた帯電ブレード２２を図１に示す。（ａ）はドラム１との非当接面側から見た模式図であり、図中の破線は電極部（支持部）２２３の輪郭を表している。また、位置（ｂ）の矢印方向から見た断面および位置（ｃ）の矢印方向から見た断面を各々、図１の（ｂ）、（ｃ）に表している。
【００６３】
これからわかるように、本実施例１で用いた帯電ブレード２２は電極部２２３の長手幅は帯電部２２２の長手幅よりも短く構成されている。また、この時の、ドラム１における画像形成可能領域幅（最大画像領域幅）Ｆと最大通紙幅Ｇ、及びクリーニング幅Ｈは図に示すとおりであり、Ｆ＜Ｇ＜Ｈ、である。また、放電位置Ｓと、電極部２２３との最近接の距離Ｓ−Ｕは、画像形成可能領域幅Ｆで同程度である。
【００６４】
図１に示した帯電ブレード２２を用いた耐久評価を行った。評価の方法は、６０００枚のプリントを行った後の帯電ブレード２２の帯電部長手端部位置２２２ｃでのドラム１の摩耗量の測定を行った。図１のように、長手方向において帯電部２２２よりも電極部２２３の先端が短い帯電ブレード２２を用いて６０００枚のプリントを行ったところ、画像不良は発生せず、帯電部長手端部位置２２２ｃでのドラム削れ量は５．４μｍであった。
【００６５】
これについて図７、図８を用いて説明する。図７は図１に示す本実施例で用いた帯電ブレード２２の放電量軽減の説明図である。図７の（ｂ）は図１の（ｂ）の位置における帯電部長手端部付近の導電経路の模式図である。帯電部２２２の長手端部の放電位置Ｓは金属からなる電極部２２３の最近接位置Ｕからバイアスが供給される。よって、線分ＳＵの距離が長いほど帯電部２２２の導電経路における体積抵抗が増加し、帯電部２２２の長手端部の放電が減少する。
【００６６】
つまり、図７の（ｂ）に示すような導電経路を取る本実施例の図１に示す帯電ブレードは、図７の（ａ）に示すような長手端部まで電極部２２３がある構成に比べて、帯電部２２２上の放電位置Ｓと電極部２２３上の供給位置Ｕが長い。これにより帯電部長手端部の放電が減少しドラム削れを少なく抑えることが出来た。
【００６７】
そして、図８は本実施例において用いた帯電ブレードの長手端部の当接圧軽減の説明図である。本実施例における帯電ブレード２２は電極部２２３が帯電部２２２よりも長手方向において短い。よって、電極部２２３が帯電部２２２の長手端部まである場合（図７の（ａ））よりも、電極部２２３が無い構成（図７の（ｂ））においては次のようになる。即ち、帯電ブレード２２の長手端部におけるドラム１に対する当接圧が帯電ブレード２２の電極部２２３がある中央部における当接圧よりも低くなる。
【００６８】
その結果、画像形成可能領域幅Ｆ内においては、帯電ブレード長手において帯電部２２２の放電位置Ｓと電極部２２３との最近接位置Ｕの距離Ｓ−Ｕ及び、放電ギャップＳＱの距離は略一定である。そのため、画像形成可能領域幅Ｆ内では従来どおり均一な帯電を維持したまま、画像不良の発生も無く、特にドラム削れが顕著となる帯電部長手端部かつ帯電ブレード端部位置におけるドラム１の削れ量を少なく抑えることができ、長寿命化が可能となった。
【００６９】
ここで、本実施例１では帯電ブレード２２の長手幅が最大通紙幅Ｇよりも短い場合について説明した。しかし、図９に示すように、通紙幅Ｇは帯電ブレード２２の長手端部より内側であっても良い。この場合も、前述した効果と同様に、ドラム１の帯電ブレード２２の長手端部でのドラム削れが軽減し、このドラム削れを起因とした画像不良の発生を良化させることが可能となる。
【００７０】
加えて、図１０に示すように、帯電部２２２が帯電ブレード２２の長手端部まである必要は無い。少なくとも、画像形成可能領域幅Ｆが電極部２２３と帯電部２２２よりも内側に位置する。そして、画像形成可能領域幅Ｆ内での電極部２２３と帯電部２２２の放電位置Ｓとの距離Ｓ−Ｕが、帯電部２２２の長手端部でのその距離Ｓ−Ｕよりも短かければ、帯電ブレード端部２２２ｃは絶縁部２２１で構成されていても良い。これにより、本実施例と同様の効果を得ることが出来る。
【００７１】
［比較例１］
本比較例１で用いた帯電ブレードを図１１に示す。図１１の（ａ）はドラム１との非当接面側から見た模式図であり、図中の破線は電極部２２３の輪郭を表している。また、位置（ｂ）の矢印方向から見た断面および位置（ｃ）の矢印方向から見た断面を各々、図１１の（ｂ）と（ｃ）に表している。帯電部２２２と電極部２２３の長手関係が異なる以外は実施例１と同様である。本比較例１で用いた帯電ブレード２２においては、電極部２２３の長手幅は帯電部２２２の長手幅と同じに構成されている。この時の、画像形成可能領域幅Ｆと最大通紙幅Ｇ、及びクリーニング幅Ｈは図に示すとおりである。
【００７２】
実装試験を行った結果、５０００枚程度のプリントを行ったところ、最大通紙幅Ｇである記録材（紙）の端部付近で帯電ブレードの端部にあたる位置で黒縦スジが発生した。この時、帯電部長手端部位置のドラム表面が９．７μｍ削れていた。これは、帯電部長手端部の集中放電と、中央に比べて高い端部の当接圧によってドラム削れが助長され、画像不良が発生した。
【００７３】
［実施例２］
本実施例２で用いた帯電ブレード２２においては、電極部２２３は先端に向けて長手幅が短くなり、少なくとも電極部２２３の非帯電部分の長手幅は、帯電部２２２の長手幅よりも短いことを特徴とする。放電位置Ｓと、電極部２２３との最近接の距離は、画像形成可能領域幅Ｆで同程度である。
【００７４】
本実施例２で用いた帯電ブレード２２を図１２に示す。図１２の（ａ）はドラム１との非当接面側から見た模式図であり、図中の破線は電極部２２３の輪郭を表している。また、位置（ｂ）の矢印方向から見た断面、位置（ｃ）の矢印方向から見た断面及び位置（ｄ）の矢印方向から見た断面を各々、図１２の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に表している。電極部２２３が先端に向けて細くなる形状となっており、電極部２２３の先端位置では帯電部２２２の長手幅が電極部２２３よりも狭い以外は、実施例１と同様である。即ち、電極部２２３は先端に向けて長手幅が短くなる形状である。
【００７５】
この帯電ブレードを用いて６０００枚のプリントを行ったところ、画像不良は発生せず、帯電部長手端部位置でのドラム削れ量は６．８μｍであった。これは、実施例１で帯電部２２２長手端部の放電量の減少を図６を用いて説明した。本実施例２では長手方向の断面である図１２の（ｂ）の線分ＳＵｂよりも、帯電ブレード側面方向から見た断面である図１２の（ｄ）の線分ＳＵｄが短いことから、放電位置Ｓからの最近接点はＵｄとなり、最短距離は線分ＳＵｄとなる。
【００７６】
つまり、実施例１では図６を用いて長手方向の断面での導電経路を説明した。しかし、これに限るものではない。本実施例２では帯電ブレード２２を側面方向から見た時の断面の導電経路を模式的に表した図１３に示すように、帯電部２２２上の放電位置Ｓと電極部２２３の先端Ｕの距離を、画像域内は（ａ）のように構成したときに次のようにしている。即ち、少なくとも帯電部２２２の長手端部においては（ｂ）に示すように、（ａ）の線分ＳＵよりも長くすることで実施例１と同様に、帯電部２２２の長手端部での放電を減らすことが可能となった。
【００７７】
また、本実施例２で用いた帯電ブレード２２の帯電部２２２長手端部での断面である図１３の（ｂ）の、電極部２２３の先端位置Ｕからドラム１と絶縁部２２２の当接位置Ｗまでの距離である線分ＵＷが、長手画像域内での断面である（ａ）よりも長く構成される。本実施例２で用いた帯電ブレードを用いることにより帯電部２２２長手端部位置での当接圧を軽減することが可能となる。これにより、帯電部長手端部位置でのドラム１の削れを軽減することが可能となり、ドラム１の長寿命化が可能となった。
【００７８】
［その他の事項］
１）本発明において静電潜像が形成される像担持体は、実施例の電子写真方式における電子写真感光体に限られない。静電記録方式における静電記録誘電体であっても良い。また、像担持体はドラム型に限られない。エンドレスの回動ベルトや走行される有端ベルトの形態であってもよい。また、像担持体は搬送手段で搬送されるシート状部材（エレクトロファックス紙、静電記録紙）の形態であってもよい。
【００７９】
２）像担持体と帯電部材の相対的な移動には、実施例のように固定の帯電部材に対して像担持体が移動する形態に限られず、固定の像担持体に帯電部材が移動する形態、帯電部材と像担持体の両方が移動する形態も含まれる。
【００８０】
３）帯電部材の像担持体に対する当接は実施例のカウンター方向当接に限られず、順方向当接でも良い。また、エッジ当接に限られず、腹当て当接でも良い。
【００８１】
４）本発明において帯電部材による像担持体表面の帯電には像担持体表面を除電処理するための帯電も含まれるものである。
【００８２】
５）各本実施例では帯電ブレード２２に関して説明したが、特に帯電ブレードに限定するものではなく、ドラム表面に接した帯電兼クリーニングブレードにおいても同様に成り立つ。帯電兼クリーニングブレードの場合は、ブレード先端部がドラムクリーニング幅Ｈの全幅に渡って当接する。
【符号の説明】
【００８３】
１・・像担持体、２２・・ブレード状の帯電部材、２２１・・非帯電部、２２２・・帯電部、α・・放電可能な間隙、Ｆ・・画像形成可能領域幅、Ｓ・・放電位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体に非帯電部が当接して相対的に移動し電圧が印加されることにより前記像担持体の表面を帯電するためのブレード状の帯電部材であって、
前記像担持体の表面に対して放電を行うための帯電部と、
前記像担持体の表面に対して放電を行わないための非帯電部と、を有し、
前記非帯電部は前記像担持体と接触して、前記帯電部と前記像担持体との間に放電可能な間隙を設けることが可能であり、
前記非帯電部は、前記非帯電部から前記像担持体の表面に対して放電をしないように、少なくとも一部が帯電部よりも高抵抗の物質で構成されており、
前記非帯電部は、前記像担持体の表面に前記帯電部の長手幅以上の長手幅に渡って当接して前記像担持体の表面を摺擦可能に設けられ、
前記像担持体の表面を帯電する際に放電を行う前記帯電部の表面の放電位置と前記帯電部材に電圧を印加するための電極部との最近接の距離が、前記帯電部材の長手中央部における前記距離より前記帯電部材の長手端部における前記距離の方が長いことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記電極部は先端に向けて長手幅が短くなる形状であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記放電位置と、前記電極部との最近接の距離は、画像形成可能領域幅で同程度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電部材。
【請求項４】
静電潜像が形成される像担持体の表面を帯電するためのブレード状の帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電源と、を備えた画像形成装置であって、前記帯電部材が請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の帯電部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体に非帯電部が当接して相対的に移動し電圧が印加されることにより前記像担持体の表面を帯電するためのブレード状の帯電部材であって、
前記像担持体の表面に対して放電を行うための帯電部と、
前記像担持体の表面に対して放電を行わないための非帯電部と、を有し、
前記非帯電部は前記像担持体と接触して、前記帯電部と前記像担持体との間に放電可能な間隙を設けることが可能であり、
前記非帯電部は、前記非帯電部から前記像担持体の表面に対して放電をしないように、少なくとも一部が帯電部よりも高抵抗の物質で構成されており、
前記非帯電部は、前記像担持体の表面に前記帯電部の長手幅以上の長手幅に渡って当接して前記像担持体の表面を摺擦可能に設けられ、
前記像担持体の表面を帯電する際に放電を行う前記帯電部の表面の放電位置と前記帯電部材に電圧を印加するための電極部との最近接の距離が、前記帯電部材の長手中央部における前記距離より前記帯電部材の長手端部における前記距離の方が長いことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記電極部は先端に向けて長手幅が短くなる形状であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記放電位置と、前記電極部との最近接の距離は、画像形成可能領域幅で同程度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電部材。
【請求項４】
静電潜像が形成される像担持体の表面を帯電するためのブレード状の帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電源と、を備えた画像形成装置であって、前記帯電部材が請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の帯電部材であることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１２８０８２（Ｐ２０１２−１２８０８２Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７８１８６（Ｐ２０１０−２７８１８６）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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