(57)【要約】【課題】感光体ドラムの表面に形成された層の偏摩耗に対応して軸方向において部分的に放電量を変える。【解決手段】感光体ドラム２１の表面を帯電させる基材８１と、感光体ドラム２１の軸方向に沿った少なくとも一部の領域の電気抵抗値が相互に異なっており、基材８１に対して選択的に帯電電圧を印加する複数の帯電電極８２とを有し、基材８１に帯電電圧を印加する複数の帯電電極８２を、感光体ドラム２１の使用量に応じて切り替える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の前記被帯電体に対する放電量を前記被帯電体の表面に形成された層の厚さに応じて前記被帯電体の軸方向で部分的に変えながら前記帯電部材に対して帯電電圧を印加する電圧印加手段と、
を有することを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記被帯電体の軸方向に沿った少なくとも一部の領域の電気抵抗値が相互に異なっており、前記帯電部材に対して選択的に帯電電圧を印加する複数の電圧印加部とを有し、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する前記電圧印加部を、前記被帯電体の使用量に応じて切り替える、
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の前記被帯電体に対する放電量を当該被帯電体の表面に形成された層の厚さに応じて前記被帯電体の軸方向で部分的に変えながら前記帯電部材に対して帯電電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記電圧印加手段は、前記被帯電体の使用量に応じて電気抵抗値を変更する、
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
筒状の基材を備え、被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記基材の内側に設けられ、前記被帯電体の軸方向に沿った少なくとも一部の領域の電気抵抗値が相互に異なっており、前記帯電部材に対して選択的に帯電電圧を印加する複数の電圧印加部とを有し、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する前記電圧印加部を、前記被帯電体の使用量に応じて切り替える、
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の前記被帯電体に対する放電量を前記被帯電体の表面に形成された層の厚さに応じて前記被帯電体の軸方向で部分的に変えながら前記帯電部材に対して帯電電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、
前記電圧印加手段は、
加えられる荷重が大きくなるに従って電気抵抗値が変化する抵抗変化部材と、
前記抵抗変化部材を介して前記帯電部材に帯電電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記被帯電体の軸方向の端部に対応する位置の前記抵抗変化部材に荷重を加えるとともに、前記抵抗変化部材に加えられる荷重が、前記被帯電体の使用量に応じて調整される、
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項６】
前記帯電部材は、筒状体からなり、
前記帯電部材を最外周として、前記電圧印加手段を構成する棒状の前記電圧印加部および前記電圧印加部の周囲に位置する前記抵抗変化部材が設けられ、
前記帯電手段は、前記電圧印加部を介して前記抵抗変化部材に荷重を加えた状態で前記被帯電体に接触して前記電圧印加部を中心に回転する、
ことを特徴とする請求項５記載の帯電装置。
【請求項７】
被帯電体の表面に帯電処理を施す請求項１乃至６のいずれか一項に記載の帯電装置と、
前記帯電処理後の前記被帯電体に対して露光処理を施す露光手段と、
前記露光処理後の前記被帯電体に対して現像処理を施す現像手段と、
前記現像処理により前記被帯電体の表面に形成された現像剤像を被転写体に転写する転写手段と、
を備える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】
本発明は、帯電装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置の被帯電体である感光体ドラムを帯電させる帯電装置として広く使用されているコロナ放電装置は、感光体ドラムの表面を予め決められた電位に帯電させる上では有利であるが、コロナ放電を利用していることによりオゾンが発生する。
【０００３】
これに対してバイアス電圧を印加した帯電ロールや帯電フィルムなどを感光体ドラムの表面に接触させ近接放電により感光体ドラムの表面を帯電させる近接放電型の帯電装置は、オゾンの発生を抑制する上で有利である。
【０００４】
ここで、帯電ロールや帯電ブレードを用いた接触帯電方式の帯電装置が記載された技術としては、例えば特許文献１乃至４がある。また、帯電フィルムを用いた接触帯電方式の帯電装置が記載された技術としては、例えば特許文献５がある。さらに、帯電ベルトを用いた接触帯電方式の帯電装置が記載された技術としては、例えば特許文献６がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−３０９９７４号公報
【特許文献２】特開平０５−２４１４２２号公報
【特許文献３】特開平１１−２４９３８６号公報
【特許文献４】特開２０１２−１２８０８２号公報
【特許文献５】特開平１０−２３９９４６号公報
【特許文献６】特開２００４−０２９１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、被帯電体の表面に形成された層の偏摩耗に対応して軸方向において部分的に放電量を変えることのできる技術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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の帯電装置は、被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材の前記被帯電体に対する放電量を前記被帯電体の表面に形成された層の厚さに応じて前記被帯電体の軸方向で部分的に変えながら前記帯電部材に対して帯電電圧を印加する電圧印加手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の本発明の帯電装置は、被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、前記被帯電体の軸方向に沿った少なくとも一部の領域の電気抵抗値が相互に異なっており、前記帯電部材に対して選択的に帯電電圧を印加する複数の電圧印加部とを有し、前記帯電部材に帯電電圧を印加する前記電圧印加部を、前記被帯電体の使用量に応じて切り替える、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の本発明の帯電装置は、被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材の前記被帯電体に対する放電量を当該被帯電体の表面に形成された層の厚さに応じて前記被帯電体の軸方向で部分的に変えながら前記帯電部材に対して帯電電圧を印加する電圧印加手段とを備え、前記電圧印加手段は、前記被帯電体の使用量に応じて電気抵抗値を変更する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の本発明の帯電装置は、筒状の基材を備え、被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、前記基材の内側に設けられ、前記被帯電体の軸方向に沿った少なくとも一部の領域の電気抵抗値が相互に異なっており、前記帯電部材に対して選択的に帯電電圧を印加する複数の電圧印加部とを有し、前記帯電部材に帯電電圧を印加する前記電圧印加部を、前記被帯電体の使用量に応じて切り替える、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の本発明の帯電装置は、被帯電体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材の前記被帯電体に対する放電量を前記被帯電体の表面に形成された層の厚さに応じて前記被帯電体の軸方向で部分的に変えながら前記帯電部材に対して帯電電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、前記電圧印加手段は、加えられる荷重が大きくなるに従って電気抵抗値が変化する抵抗変化部材と、前記抵抗変化部材を介して前記帯電部材に帯電電圧を印加する電圧印加部と、を備え、前記被帯電体の軸方向の端部に対応する位置の前記抵抗変化部材に荷重を加えるとともに、前記抵抗変化部材に加えられる荷重が、前記被帯電体の使用量に応じて調整される、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の本発明の帯電装置は、上記請求項５に記載の発明において、前記帯電部材は、筒状体からなり、前記帯電部材を最外周として、前記電圧印加手段を構成する棒状の前記電圧印加部および前記電圧印加部の周囲に位置する前記抵抗変化部材が設けられ、前記帯電手段は、前記電圧印加部を介して前記抵抗変化部材に荷重を加えた状態で前記被帯電体に接触して前記電圧印加部を中心に回転する、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の本発明の画像形成装置は、被帯電体の表面に帯電処理を施す請求項１乃至６のいずれか一項に記載の帯電装置と、前記帯電処理後の前記被帯電体に対して露光処理を施す露光手段と、前記露光処理後の前記被帯電体に対して現像処理を施す現像手段と、前記現像処理により前記被帯電体の表面に形成された現像剤像を被転写体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、被帯電体の表面に形成された層の偏摩耗に対応して軸方向において部分的に放電量を変えることが可能になる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、被帯電体の表面に形成された層の偏摩耗に対応して軸方向において部分的に放電量を変えることが可能になる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、被帯電体の表面に形成された層の偏摩耗に対応して軸方向において部分的に放電量を変えることが可能になる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合と比較して、帯電装置を小型にすることが可能になる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、電気抵抗値が異なる複数の部材を用意することなく、また複数の部材の通電路を切り替えることなく、被帯電体の表面に形成された層の偏摩耗に対応して軸方向において部分的に放電量を変えることが可能になる。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、電気抵抗値が異なる複数の部材を用意することなく、また複数の部材の通電路を切り替えることなく、被帯電体の表面に形成された層の偏摩耗に対応して軸方向において部分的に放電量を変えることが可能になる。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、被帯電体の表面に形成された層の偏摩耗に対応して軸方向において部分的に放電量を変えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の一例の概念図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の作像ユニットの概念図である。
【図３】図２の作像ユニットにおいて感光体ドラムの軸方向位置と感光体ドラムの膜厚との関係を示すグラフである。
【図４】図２の作像ユニットにおいて感光体ドラムの軸方向位置と感光体ドラムの帯電電位との関係を示すグラフである。
【図５】図２の作像ユニットにおける３つの帯電電極についての感光体ドラムの軸方向に沿った電気抵抗値の分布を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る帯電装置を用いた感光体ドラムの帯電電位の変動とこれに伴う画像ディフェクト発生の有無を示す図である。
【図７】比較例に係る帯電装置を用いた感光体ドラムの帯電電位の変動とこれに伴う画像ディフェクト発生の有無を示す図である。
【図８】画像形成装置における感光体ドラムの軸方向位置と感光体ドラムの膜厚との関係の他の一例を示すグラフである。
【図９】画像形成装置における感光体ドラムの軸方向位置と感光体ドラムの膜厚との関係の他の一例を示すグラフである。
【図１０】画像形成装置における感光体ドラムの軸方向位置と感光体ドラムの膜厚との関係の他の一例を示すグラフである。
【図１１】図１の画像形成装置の変形例としての帯電装置を示す概念図である。
【図１２】図１の画像形成装置の変形例としての帯電装置を示す概念図である。
【図１３】図１の画像形成装置の変形例としての帯電装置を示す概念図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る帯電装置を示す概念図である。
【図１５】図１４の帯電装置に用いられた感圧導電ゴム層の構造を示す概念図である。
【図１６】図１４の帯電装置において、バネ圧調整部材によりバネを介して感圧導電ゴム層に加えられる荷重の大きさを変えた場合における荷重と感圧導電ゴム層の抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１７】図１４の帯電装置において、バネ圧調整部材によりバネを介して感圧導電ゴム層に加えられる荷重の大きさを変えた場合における感光体ドラムの軸方向の位置と感圧導電ゴム層の抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る帯電装置を用いた感光体ドラムの帯電電位の変動とこれに伴う画像ディフェクト発生の有無を示す図である。
【図１９】比較例に係る帯電装置を用いた感光体ドラムの帯電電位の変動とこれに伴う画像ディフェクト発生の有無を示す図である。
【図２０】図１の画像形成装置の変形例としての帯電装置を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
【００２４】
図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置１の一例の概念図である。
【００２５】
本実施の形態の画像形成装置１は、例えばタンデム型のカラープリンタであり、複数の作像ユニット２０と、中間転写ベルト（被転写体の一例）３０と、バックアップロール４１および二次転写ロール４２の対と、用紙供給部５０ａ，５０ｂと、用紙搬送系６０と、定着装置７０とを備えている。
【００２６】
作像ユニット２０は、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成する４つのカラー用の作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、例えば透明色のトナー像を転写する透明色用の作像ユニット２０ＣＬ，２０ＣＬとを備えており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト３０に一次転写するようになっている。
【００２７】
これら６基の作像ユニット２０ＣＬ，２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは中間転写ベルト３０の回転方向に沿って透明色、透明色、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の順に配置されている。なお、透明色に代えて、例えばライトイエロー、ライトマゼンタ、ライトシアンまたはライトブラック等の淡色のトナー像を転写する淡色用の作像ユニットを設けてもよい。また、透明色用の作像ユニット２０ＣＬと淡色用の作像ユニットとの両方を並べて設けてもよい。
【００２８】
各作像ユニット２０は、感光体ドラム（被帯電体の一例）２１と、感光体ドラム２１の表面を予め決められた電位に帯電させる帯電装置８０と、帯電された感光体ドラム２１上にレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する露光装置（露光手段の一例）２３と、露光装置２３により感光体ドラム２１上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（現像手段の一例）２４と、感光体ドラム２１上のトナー像を一次転写部において中間転写ベルト３０に転写する一次転写ロール（転写手段の一例）２５と、トナー像を転写した後の感光体ドラム２１の表面から残留トナーや紙粉等を除去するドラムクリーナ２６とを備えている。なお、各作像ユニット２０の上方には、現像装置２４に現像剤を供給するトナーカートリッジ２７が設置されている。
【００２９】
各作像ユニット２０の一次転写ロール２５は、各感光体ドラム２１との間に中間転写ベルト３０を挟むようにして配置されている。そして、各一次転写ロール２５にトナーの帯電極性に対して逆極性の転写バイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム２１と一次転写ロール２５との間に電界が形成され、感光体ドラム２１上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力により中間転写ベルト３０に転写されるようになっている。
【００３０】
上記中間転写ベルト３０は、各作像ユニット２０により形成された各色成分のトナー像が順次転写（一次転写）され保持される部材である。この中間転写ベルト３０は、複数の支持ロール３１ａ乃至３１ｆおよびバックアップロール４１に掛け渡された状態で無端状に形成されており、反時計回りの方向に回転しながら各色の作像ユニット２０ＣＬ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのトナー像の一次転写を受けるようになっている。
【００３１】
上記バックアップロール４１および二次転写ロール４２の対は、中間転写ベルト３０上に多重転写されたトナー像を用紙（被転写体の一例）等に一括転写（二次転写）してフルカラー画像を形成するための機構部であり、中間転写ベルト３０を挟んで互いに対向した状態で配置されている。バックアップロール４１と、二次転写ロール４２との対向部が二次転写ニップ部になっている。
【００３２】
バックアップロール４１は、中間転写ベルト３０の裏面側に回転自在に設置され、二次転写ロール４２は、中間転写ベルト３０のトナー像転写面に対向した状態で回転自在に設置されている。バックアップロール４１と二次転写ロール４２とは、その各々の回転軸方向（図１紙面に垂直な方向）が互いに沿うように配置されている。
【００３３】
中間転写ベルト３０のトナー像の転写においては、バックアップロール４１にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加するか、または、二次転写ロール４２にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する。これにより、バックアップロール４１と二次転写ロール４２との間に転写電界が形成され、中間転写ベルト３０上に保持された未定着トナー像が用紙上に転写される。
【００３４】
上記用紙供給部５０ａ，５０ｂには、各種のサイズおよび厚さの用紙等が収容されている。用紙供給部５０ａ，５０ｂ内の用紙は、用紙搬送系６０のピックアップロール（図示せず）により引き出された後、用紙搬送系６０のレジストロール６２によりタイミングが制御され二次転写ニップ部に導入されてトナー像が転写され、さらにその後、用紙搬送系６０の搬送ベルト６３，６４を通じて定着装置７０へと搬送される。
【００３５】
定着装置７０は、二次転写部において用紙等に転写された未定着のトナー像を熱圧着により用紙に定着させる装置であり、加熱ロール７０ａと、これに対向する位置に設けられた加圧ロール７０ｂとを備えている。
【００３６】
二次転写後の用紙は、加熱ロール７０ａと加圧ロール７０ｂとの対向間の定着ニップ部に搬送され、加熱ロール７０ａと加圧ロール７０ｂとに挟まれた状態で排出される。この時、用紙等が加熱ロール７０ａにより加熱されるとともに、加圧ロール７０ｂにより加圧されることにより、トナー像が用紙等に定着される。この定着装置７０を通過した用紙等は、搬送ベルト６５を通じて排出ロール（図示せず）に送られ、画像形成装置１の外部に排出されるようになっている。
【００３７】
次に、図２は図１の画像形成装置１の作像ユニット２０の概念図である。
【００３８】
感光体ドラム２１は、円筒形状に形成されており、矢印Ｒ１に示す時計回りの方向に回転駆動するように設けられている。感光体ドラム２１は、円筒状の導体基板（図示せず）の外周に電荷発生層および電荷輸送層等の感光層（図示せず）が積層されることにより形成されている。なお、感光体ドラム２１の円筒状の導体基板は接地電位に電気的に接続されている。
【００３９】
この感光体ドラム２１の外周には、図２に示すように、帯電装置８０の基材（帯電部材の一例）８１と、現像装置２４の現像ロール２４ａと、一次転写ロール２５と、ドラムクリーナ２６のブレード２６ａとが矢印Ｒ１に沿って配置されている。なお、図２の矢印Ｒ２乃至Ｒ５は、それぞれ基材８１の回転方向、現像ロール２４ａの回転方向、一次転写ロール２５の回転方向および中間転写ベルト３０の回転移動方向を示している。
【００４０】
帯電装置８０の基材８１は、筒状の可撓性を有する導電性の部材で構成されて感光体ドラム２１と接触しており、近接放電により当該感光体ドラム２１を予め設定された電位に帯電している。
【００４１】
この基材８１は、感光体ドラム２１の外周上方において、感光体ドラム２１に対向した状態で、また、感光体ドラム２１の回転動作に従動するように回転自在の状態で、複数の棒状の帯電電極（電圧印加手段を構成する電圧印加部の一例）８２（本実施の形態では３つの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃ）に支持されている。
【００４２】
帯電部材の一例である基材８１は、例えば厚さが３０乃至２００μｍの導電性フィルムにより形成されている。この基材８１は、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、フッ素系樹脂（ＰＦＡ、ＰＶｄＦ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ等）等の樹脂、あるいは、シリコーンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム等の合成ゴムに、カーボンブラック、金属粉末または金属酸化物等の導電性粒子を混入することで形成されている。
【００４３】
上記した基材８１を支持する帯電電極８２は、外周の一部が基材８１の内周の一部に接した状態で基材８１の筒内に挿入されている。ここでは帯電電極８２が基材８１の回転に従動するように回転自在の状態に設けられているが、モータ等の回転駆動体により軸を中心に回転自在の状態としてもよいし、基材８１と帯電電極８２の摩擦が小さいならば帯電電極８２を固定状態にしてもよい。
【００４４】
３つの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃは直流電源８３と電気的に接続されており、これらの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃと直流電源８３との間には、何れか一つの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃと直流電源８３とを接続するためのスイッチ（電圧印加手段を構成する切替手段の一例）８４が設けられている。したがって、基材８１には帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃが選択的に接続され、何れか一つの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃにより帯電電圧が印加されようになっている。
【００４５】
これらの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃは、例えばアルミニウムやステンレス等の金属の表面に、感光体ドラム２１の軸方向に沿って電気抵抗値が相互に異なった分布を有するように調整されたゴムや樹脂の層が設けられたものである。この層は、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ＰＥＮ、ＰＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＦＡ、ＰＶｄＦ、ＥＴＦＥ、ＣＴＦＥ等の樹脂、あるいは、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム等の合成ゴムに、カーボンブラック、金属粉末または金属酸化物等の導電性粒子やイオン導電剤を混入することにより電気抵抗値が調整された層である。
【００４６】
そして、本実施の形態では、帯電電極８２を構成する金属の部分の径は例えば４ｍｍで、その表面に形成された層の厚みは例えば５００μｍとなっている。但し、寸法はこの数値に限定されるものではない。
【００４７】
また、帯電電極８２は、前述のように直流電源８３と電気的に接続されている。直流電源８３は、基材８１に対して帯電電圧を印加する電源である。直流電源８３の印加電圧は、例えば約−１１００Ｖであり、その場合に感光体ドラム２１の表面に帯電される電位は、例えば約−５００Ｖである。
【００４８】
ここで、本実施の形態のように、ドラムクリーナ２６のブレード２６ａを用いている場合では、感光体ドラム２１の軸方向での摩耗の偏りが促進されやすい場合がある。これは、感光体ドラム２１に押し付けられているドラムクリーナ２６のブレード２６ａが主たる原因と思われる。すなわち、ブレード２６ａが長手方向の両端で固定されている場合、ブレード２６ａの両端の剛性が他の箇所に比較して相対的に高くなり、ブレード２６ａの感光体ドラム２１に対する圧力は、感光体ドラム２１の軸方向の両端で相対的に大きくなる。そして、両端で相対的に大きくなる圧力分布により、前述のように、感光体ドラム２１における軸方向の端部の摩耗が促進されやすくなる（偏摩耗）。その結果、感光体ドラム２１の軸方向の端部の膜厚が相対的に薄くなる。
【００４９】
なお、ブレード２６ａが長手方向の両端ではなく中央部で固定されている場合には、ブレード２６ａの両端の剛性が他の箇所に比較して相対的に低くなり、ブレード２６ａの感光体ドラム２１に対する圧力は、感光体ドラム２１の軸方向の両端で相対的に小さくなるため、両端で固定されている場合とは異なり、軸方向の中央部の摩耗が促進されやすくなる。
【００５０】
このように感光体ドラム２１の軸方向の端部の膜厚が中央部に比べて薄くなると、本実施の形態のように直流電圧が印加される場合、印加電圧を一定にしたとき、感光体ドラム２１と基材８１との空隙にかかる分圧が大きくなる。そのため、感光体ドラム２１の膜厚が厚い場合に比べて放電量が増え、結果として感光体ドラム２１の軸方向端部の帯電電位が増加する。
【００５１】
また、ひとたび前述した感光体ドラム２１の軸方向端部における摩耗が進行すると、その部位の放電量が増えるために放電によるストレスによりさらに摩耗が進行しやすくなり、感光体ドラム２１の軸方向端部における帯電電位が一層上昇することになる。
【００５２】
本実施形態における感光体ドラム２１の軸方向位置と感光体ドラム２１の膜厚との関係を図３に、感光体ドラム２１の軸方向位置と感光体ドラム２１の帯電電位との関係を図４に、それぞれ概念的に示す。図示するように、初期（帯電装置の使用開始時）においては感光体ドラム２１の軸方向の全体で比較的平坦であった膜厚や帯電電位は、累積の帯電回数が増加すればするほど（つまり経時的に）、膜厚については軸方向の端部が他の箇所に比較して薄くなり、帯電電位については高くなる。
【００５３】
そして、感光体ドラム２１の軸方向端部における帯電電位が上昇して他の箇所との帯電電位の変動（電位ムラ）が大きくなると、かぶり（画像領域内の非露光領域（露光されていない、本来であれば現像されない領域）にトナーが現像されてしまう現象）や２成分現像において、キャリア自体が静電気力を受けて感光体ドラム２１に移動してしまう現象等の画像ディフェクトが発生してしまう。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、前述のように、感光体ドラム２１の軸方向に沿って電気抵抗値が相互に異なった３つの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃを設け、これらの帯電電極８２により基材８１に対して選択的に帯電電圧を印加するようにしている。
【００５５】
図５に示すように、帯電電極８２ａにおける感光体ドラム２１の軸方向に沿った電気抵抗値の分布は全域に亘って比較的平坦になっており、帯電電極８２ｂでは感光体ドラム２１の軸方向の端部に対応した箇所の電気抵抗値が帯電電極８２ａよりも高くなった分布となっている。さらに、帯電電極８２ｃでは感光体ドラム２１の軸方向の端部に対応した箇所の電気抵抗値が帯電電極８２ｂよりも一層高くなった分布となっている。
【００５６】
本実施の形態では、帯電電極８２ａの電気抵抗値は例えば約７ｌｏｇΩ、帯電電極８２ｂの電気抵抗値（帯電電極両端の最も高い値）は例えば約７．５ｌｏｇΩ、帯電電極８２ｃの電気抵抗値（帯電電極両端の最も高い値）は例えば約８ｌｏｇΩとなっている。
【００５７】
前述のように、基材８１の感光体ドラム２１に対する放電量は感光体ドラム２１の表面に形成された膜の厚さ（膜厚）に応じて変動するものであり、膜厚が薄くなると放電量が増えて帯電電位が増加する。そこで、本実施の形態では、基材８１に帯電電圧を印加する帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃをスイッチ８４で切り替えることにより、基材８１の感光体ドラム２１に対する放電量を感光体ドラム２１に形成された層の厚さに応じて調整しながら基材８１に対して帯電電圧を印加している。
【００５８】
すなわち、本実施の形態の帯電装置では、前述のように、累積した帯電回数が増加するにつれて感光体ドラム２１の軸方向の端部の膜厚が薄くなり（図３）、このために当該端部放電量が増加して帯電電位が高くなる（図４）。
【００５９】
そこで、感光体ドラム２１の膜厚が軸方向で比較的平坦となっている初期では、スイッチ８４を介して直流電源８３と帯電電極８２ａとを電気的に接続する。この帯電電極８２ａの感光体ドラム２１の軸方向に沿った電気抵抗値の分布は全域に亘って比較的平坦になっているので、当該帯電電極８２ａにより基材８１に帯電電圧を印加すると、感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の分布は比較的平坦になる。
【００６０】
帯電回数を重ねると次第に感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗が進行して膜厚が薄くなり、当該端部の帯電電位が上昇してくる。そこで、累積した帯電回数が予め設定された回数に達した時点で（換言すれば、印刷枚数が予め設定された枚数に達した時点で）、スイッチ８４により直流電源８３と帯電電極８２ｂとが接続されるように切り替え、感光体ドラム２１の軸方向端部に対応した部位の電気抵抗値が帯電電極８２ａよりも大きくなった帯電電極８２ｂで基材８１に帯電電圧を印加する。
【００６１】
このように感光体ドラム２１の軸方向端部に対応した部位の電気抵抗値が帯電電極８２ａよりも大きくなった帯電電極８２ｂにより、感光体ドラム２１の軸方向端部での放電が他の部位に比べて抑制され、感光体ドラム２１の軸方向端部における膜厚の減少分で放電が増加する分とキャンセルしあい、結果的に感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の変動が抑制され、比較的平坦な軸方向電位分布となる。
【００６２】
そして、さらに帯電回数を重ねると、感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗がさらに進行して膜厚が一層薄くなり、当該端部の帯電電位がより上昇する。そこで、再び累積した帯電回数が予め設定された回数に達した時点で（換言すれば、印刷枚数が予め設定された枚数に達した時点で）、スイッチ８４により直流電源８３と帯電電極８２ｃとが接続されるように切り替え、感光体ドラム２１の軸方向端部に対応した部位の電気抵抗値が帯電電極８２ｂよりも大きくなった帯電電極８２ｃで基材８１に帯電電圧を印加する。
【００６３】
この帯電電極８２ｃにより、帯電電極８２ｂの場合よりも、感光体ドラム２１の軸方向端部での放電が他の部位に比べてさらに抑制されて感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の変動が抑制され、比較的平坦な軸方向電位分布となる。
【００６４】
このようにして、帯電回数を重ねていくことにより感光体ドラム２１の膜厚が薄くなっても、感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の変動が抑制されることになる。これにより、かぶり等の画像ディフェクトの発生が抑制される。
【００６５】
なお、本実施の形態では、印刷枚数に応じてスイッチ８４による切り替えを行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な感光体ドラム２１の使用量に応じた切り替えが行われる。感光体ドラム２１の使用量としては、印刷枚数を用いて算出される量以外にも、感光体ドラム２１の帯電時間（ＤＣ帯電時間、ＡＣ＋ＤＣ重畳の帯電時間）、感光体ドラム２１の帯電回数、感光体ドラム２１の回転時間、感光体ドラム２１の回転数等を用いて算出される量がある。
【００６６】
一例としては、感光体ドラム２１の、［Σ｛（ＤＣ印加時の補正値）×（ＤＣ印加時間）｝＋Σ｛（ＡＣ＋ＤＣ印加時の補正値）×（ＡＣ＋ＤＣ印加時間）｝＋Σ｛（空回転時の補正値）×（空回転時間）｝］を用いて算出される。
【００６７】
ここで、以上のように帯電電極８２を切り替えた場合における感光体ドラム２１の帯電電位の変動とこれに伴う画像ディフェクト発生の有無を図６に、比較例として帯電電極を切り替えない場合における感光体ドラム２１の帯電電位の変動とこれに伴う画像ディフェクト発生の有無を図７に、それぞれ示す。図中の「中央部電位」とは感光体ドラム２１の軸方向の中央部の電位をいい、「端部電位」とは感光体ドラム２１の軸方向の端部の電位をいう。なお、記録媒体としてはＡ４判の普通紙を用い、画像密度を約５％とした。
【００６８】
図６において、１０，０００枚の印刷枚数毎に帯電電極８２を切り替え、帯電電極８２ａから帯電電極８２ｂ、帯電電極８２ｂから帯電電極８２ｃにした。
【００６９】
図６に示すように、帯電電極８２ａで帯電を行った初期（感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗が発生していない状態）では、中央部電位は−５００Ｖ、端部電位は−５０２Ｖで、双方の箇所の電位差は２Ｖにとどまり、画像ディフェクトは発生していない。なお、図７の比較例においては、初期で中央部電位は−５００Ｖ、端部電位は−５０３Ｖとなって双方の箇所の電位差は３Ｖで、画像ディフェクトは発生していない。
【００７０】
次に、図６において、印刷累計枚数が１０，０００枚（換言すると、累積帯電回数が１０，０００回）になった時点での帯電電極８２ａで帯電した場合における中央部電位は−５０７Ｖ、端部電位は−５１６Ｖで、感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗が進行しているものの電位差は９Ｖとなっており、画像ディフェクトは発生していない。そして、この時点で帯電電極８２ａから帯電電極８２ｂに切り替え、当該帯電電極８２ｂでの中央部電位は−５０９Ｖ、端部電位は−５０８Ｖで、電位差は１Ｖとなっており、画像ディフェクトは発生してない。
【００７１】
なお、図７の比較例においては、印刷累計枚数が１０，０００枚で中央部電位は−５０８Ｖ、端部電位は−５１６Ｖとなって電位差は８Ｖで、やはり画像ディフェクトは発生していない。
【００７２】
さらに、図６において、印刷累計枚数が２０，０００枚（換言すると、累積帯電回数が２０，０００回）になった時点での帯電電極８２ｂで帯電した場合における中央部電位は−５１５Ｖ、端部電位は−５２５Ｖで、感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗がさらに進行しているものの電位差は１０Ｖとなっており、画像ディフェクトは発生していない。そして、この時点で帯電電極８２ｂから帯電電極８２ｃに切り替え、当該帯電電極８２ｃでの中央部電位は−５１６Ｖ、端部電位は−５１４Ｖで、電位差は２Ｖとなっており、画像ディフェクトは発生してない。
【００７３】
一方、図７の比較例においては、印刷累計枚数が２０，０００枚で中央部電位は−５１６Ｖ、端部電位は−５３４Ｖとなって電位差は１８Ｖとなり、画像ディフェクトが発生している。
【００７４】
そして、図６において、印刷累計枚数が３０，０００枚（換言すると、累積帯電回数が３０，０００回）になった時点での帯電電極８２ｃで帯電した場合における中央部電位は−５２５Ｖ、端部電位は−５３３Ｖで、電位差は８Ｖとなっており、累積の帯電回数が多くなって感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗が進行していっても、画像ディフェクトは発生していない。
【００７５】
一方、図７の比較例においては、印刷累計枚数が３０，０００枚で中央部電位は−５２４Ｖ、端部電位は−５５０Ｖとなって電位差は２６Ｖとなり、画像ディフェクトが発生している。
【００７６】
このように、図６に示した本実施の形態の場合には、図７に示した比較例の場合とは異なり、帯電回数を重ねていくことにより感光体ドラム２１の膜厚が薄くなっても、感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の変動が抑制されて画像ディフェクトの発生が抑制されることが確認された。
【００７７】
なお、本実施の形態では、３つの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃは感光体ドラム２１の軸方向の端部に対応した箇所の電気抵抗値が相互に異なっており、それ以外の箇所の電気抵抗値は同じになっているが、感光体ドラム２１の軸方向に沿った全域で電気抵抗値が相互に異なっていてもよい。つまり、３つの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃは感光体ドラム２１の軸方向に沿った少なくとも一部の領域の電気抵抗値が相互に異なっていればよい。
【００７８】
また、本実施の形態では、３つの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２が設けられているが、複数本であれば足り、２つあるいは４つ以上であってもよい。
【００７９】
さらに、帯電部材は、筒状の可撓性を有する導電性の基材８１である必要はなく、例えば金属製のシャフトの周囲に導電性ゴムなどの導電性を有する層が形成された構造や、可撓性を有さない（つまり、剛性を有する）導電性の円筒状の部材等で構成される構造であってもよい。
【００８０】
但し、本実施の形態のように、基材８１の内側から帯電電圧を印加するように帯電電極８２を当該基材８１の内側に設ければ、帯電装置８０が小型になる。
【００８１】
ここで、以上の説明では、感光体ドラム２１の軸方向端部が摩耗（偏摩耗）することによる帯電電位の変動を抑制しているが、偏摩耗の部位は軸方向端部に限定されるものではない。
【００８２】
つまり、感光体ドラム２１の使用に伴った偏摩耗が殆ど発生しない装置でも、感光体ドラム２１を作製する場合の感光層の形成の仕方によっては、例えば感光体ドラム２１の軸方向が上下方向になるようにして槽に浸して感光層を形成する場合には、図８に示すように、感光体ドラム２１の軸方向の片側端部（槽に浸したときに上側に位置した端部）の膜厚は、予め設定されている膜厚よりも初期から薄い場合がある。この場合、感光体ドラムの軸方向に対する放電量を調整しなければ、膜厚の薄い側の軸方向端部で帯電電位が上がってしまうことになり、初期から画像ディフェクトが発生しやすい。
【００８３】
このように感光体ドラム２１の軸方向の片側端部の初期における膜厚が相対的に薄い場合、帯電電圧を印加したときの放電によるストレスも膜厚が薄い部分の方が大きくなるので、帯電回数を重ねていくと、当該片側端部の摩耗が促進される傾向がある。
【００８４】
また、ブレード２６ａが感光体ドラム２１に対して接触する圧力の分布態様によっては、図９に示すように、初期は軸方向の全域に亘る膜厚の差が大きくなくても、帯電回数を重ねるに従って一方の軸方向端部の摩耗が極端に促進される場合もあるし、図１０に示すように、軸方向の両端ともに摩耗が促進される場合などがある。
【００８５】
さらに、前述のように、ブレード２６ａが長手方向の両端ではなく中央部で固定されている場合には、ブレード２６ａの感光体ドラム２１に対する圧力は、感光体ドラム２１の軸方向の両端で相対的に小さくなるため、軸方向の中央部の摩耗が促進されやすくなる。
【００８６】
この場合は、感光体ドラム２１の軸方向に対する摩耗分布に対応するように、複数の帯電電極８２の電気抵抗値の分布を決めればよい。
【００８７】
なお、このように感光体ドラム２１の偏摩耗の態様は様々であるが、多くの場合、偏摩耗の態様は画像形成装置の種類（機種）に対応しているものと考えられる。よって、画像形成装置の機種に応じた感光体ドラム２１の偏摩耗の態様を把握しておき、複数の帯電電極８２の電気抵抗値の分布を当該偏摩耗の態様に応じて設定すればよい。
【００８８】
ここで、図２に示す帯電装置８０では、帯電電極８２を基材８１の内側に設けた構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、例えば次の構成を採用してもよい。
【００８９】
すなわち、図１１では、基材８１の内側に支持部材８６を通しておいて当該基材８１を支持部材８６で支持しておき、帯電電極８２（８２ａ、８２ｂ、８２ｃ）を基材８１の外側に設け、基材８１に対して帯電電圧を印加するようにしている。帯電電極８２は、帯電時に基材８１の外周に接触するように設けられ、基材８１の回転に従動するように矢印Ｒ３に示す方向に回転自在の状態で設けられる。このように、帯電電極８２を基材８１の外側に設ければ、帯電電極８２の設置が容易になる。
【００９０】
但し、帯電電極８２をモータ等の回転駆動体により基材８１の回転に応じて等速になるように回転させてもよい。この場合、基材８１の回転が妨げられず、安定した給電が行われる。
【００９１】
なお、基材８１の外側から帯電電圧が印加されるので、基材８１を支持する支持部材８６を絶縁体により形成してもよい。この場合の支持部材８６の絶縁材料としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、アクリル、ポリアセタール（ＰＯＭ）、フェノールまたはフッ素系の高分子材料がある。また、支持部材８６の強度を上げるために、金属シャフトの外周に、例えばポリウレタン等の絶縁層を形成したロール状シャフト構成としてもよい。
【００９２】
また、図１２では、基材８１の外側に基材８１を取り囲むようにして支持する枠状の支持部材（支持部材の一例）８５が移動しないように固定された状態で設けられている。支持部材８５は、例えばポリプロピレン等の絶縁性の樹脂からなり、その枠内側の天井面および２箇所の対向した側面に、基材８１に対して帯電電圧を印加する３つの帯電電極８２（８２ａ、８２ｂ、８２ｃ）がそれぞれ設けられている。
【００９３】
帯電電極８２は、例えばアルミニウムまたはステンレスの金属、あるいは導電性を有するスポンジ、不織布、ブレード、ブラシなどからなり、スイッチ８４を介して選択的に直流電源８３に電気的に接続されるとともに、帯電時に基材８１の外周に接触した状態で固定される。
【００９４】
図１２に示す場合には、基材８１が外側の枠状の支持部材８５により支持されるので、基材８１の内側には当該基材８１を支持するための部材が必要無くなる。すなわち、シャフト等のコストの高い部材を使用しないで済むので基材８１のコストを下げられる。
【００９５】
さらに、図１３では、導電性の基材８１の外周面に、導電性の複数の接触子８１ａが設けられている。基材８１に設けられた接触子８１ａは、基材８１の外周面に静電植毛法により設けられている。すなわち、接触子８１ａは、基材８１の外周面に塗布された導電性の接着剤により接着されている。静電植毛による接触子８１ａを用いた場合、接触子をパイル織りして基材に設けた場合に比べてコストを下げられる。
【００９６】
この接触子８１ａは、例えば、繊度が２デニールや３デニールの比較的細いもので、例えば長さが０．５乃至１．５ｍｍ程度の導電性繊維からなり、基材８１の外周から放射状に延びた状態で設けられている。この接触子８１ａは、例えばナイロン、レーヨンまたはポリエステルにカーボンブラック等の導電性粒子を混入することにより形成されている。なお、接触子８１ａを接着する接着剤は、例えばアクリル系、ウレタン系またはエポキシ系の樹脂により形成されている。
【００９７】
図１３に示す場合には、基材８１の外周面に設けられた接触子８１ａにより放電領域が長くとれる。これにより、画像形成時において記録媒体の搬送方向に交差する方向に発生するいわゆる横スジと呼ばれる画像ディフェクトが防止される。
【００９８】
なお、図１３に示した接触子８１ａの設けられた基材８１を用い、図１１あるいは図１２に示したように基材８１の外側から帯電電極８２により帯電電圧を印加するようにすれば、基材８１としてコストの安い絶縁性材料が使用されるので、基材８１のコストを下げられる。
【００９９】
（第２の実施の形態）
【０１００】
図１４は本発明の第２の実施の形態に係る帯電装置８０を示す説明図である。
【０１０１】
図示する帯電装置８０においては、電気抵抗が予め設定された範囲内に抑えられた導電性を有するゴム層からなる筒状の帯電ロール（帯電部材の一例）９９が感光体ドラム２１と接触するとともに当該感光体ドラム２１の回転に伴って回転するようになっており、近接放電により当該感光体ドラム２１を予め設定された帯電電位に帯電している。
【０１０２】
そして、当該帯電ロール９９を最外周として、その回転中心には、直流電源８３と電気的に接続された棒状の帯電電極（電圧印加手段を構成する電圧印加部の一例）８２が配置され、帯電電極８２と帯電ロール９９との間には、導電性を有するとともに加えられる荷重が大きくなるに従って電気抵抗値が低下するように変化する感圧導電ゴム層（電圧印加手段を構成する抵抗変化部材の一例）９０が配置されている。
【０１０３】
したがって、帯電電極８２により感圧導電ゴム層９０を介して帯電ロール９９に帯電電圧が印加され、これによって上述のように感光体ドラム２１が帯電電位に帯電される。
【０１０４】
なお、帯電ロール９９と帯電電極８２との間には、感圧導電ゴム層９０以外の層があってもよく、その場合、感圧導電ゴム層９０の位置は特に限定されるものではない。
【０１０５】
ここで、感圧導電ゴム層９０は、図１５に示すように、厚みは約０．０５乃至３ｍｍ程度で、例えば導電性カーボンブラック粒子やフェライト粒子などの導電性粒子９０ａを厚み方向に間隔を空けて直鎖状に分散させたシリコンゴム、ＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどのゴム材料９０ｂで形成されており、厚み方向に圧力をかけることで歪み、導電性粒子９０ａの相互間の接触面積が増加したり、隣接する導電性粒子９０ａの間の距離が縮まることで体積抵抗が低下する。なお、本実施の形態では、厚みが約２００μｍのシリコンゴムにフェライト粒子が分散されたものからなる。
【０１０６】
さて、図１４において、帯電電極８２の両端（つまり、感光体ドラム２１の軸方向の端部に対応する位置）には、軸受け９１を介して当該帯電電極８２を感光体ドラム２１に押し付けるためのバネ（電圧印加手段を構成する荷重調整手段の一部の一例）９２が配置されている。さらに、バネ９２には、当該バネ９２を圧縮してそのバネ圧を調整するためのバネ圧調整部材（電圧印加手段を構成する荷重調整手段の一部の一例）９３が設けられている。
【０１０７】
したがって、バネ９２により感光体ドラム２１の軸方向の端部に対応する位置の感圧導電ゴム層９０に荷重を加えられ、さらに、バネ圧調整部材９３により、感圧導電ゴム層９０に加えられる荷重が変化する。
【０１０８】
ここで、バネ圧調整部材９３によりバネ９２を介して感圧導電ゴム層９０に加えられる荷重と当該感圧導電ゴム層９０の抵抗値との関係について図１６に示す。
【０１０９】
図示するように、荷重の増加に伴って感圧導電ゴム層９０の端部の抵抗値の方が中央部の抵抗値よりも高くなっているのが分かる。この特性は、中央部と端部で分散させる導電性粒子の量、粒子径、粒子種類、ゴムの種類等の組成やゴムの厚みを変えることで荷重に対する中央部と端部の抵抗感度を変えることで実現される。
【０１１０】
なお、感圧導電ゴム層９０の加圧時における体積抵抗率は、帯電性能や耐圧性能などを考慮して約５乃至９ｌｏｇΩの範囲に設定することが好ましく、導電性粒子９０ａの分散量を調整することによって当該範囲に設定される。なお、本実施の形態では、無加圧時の体積抵抗率は約１０ｌｏｇΩ、加圧時の体積抵抗は荷重に応じて図示した感度をもつ部材を用いている。
【０１１１】
ここで、第１の実施の形態の図３および図４において説明したように、初期（帯電装置の使用開始時）においては感光体ドラム２１の軸方向の全体で比較的平坦であった膜厚や帯電電位は、累積の帯電回数が増加すればするほど（つまり経時的に）、膜厚については軸方向の端部が他の箇所に比較して薄くなり、帯電電位については高くなる。
【０１１２】
そこで、本実施の形態では、累積した帯電回数に応じて感圧導電ゴム層９０に加えられる荷重が増大するように、バネ９２を圧縮して当該バネ圧を調整している。
【０１１３】
すなわち、図１７に示すように、帯電回数は少ないときには感光体ドラム２１の軸方向に沿った電気抵抗値の分布が全域に亘って比較的平坦になるように、そして、累積した帯電回数が増加するに応じて感圧導電ゴム層９０に加えられる荷重を増大して、感光体ドラム２１の軸方向の端部に対応した箇所の電気抵抗値が中央部よりも高くなる分布となるようにしている。
【０１１４】
本実施の形態では、感圧導電ゴム層９０にかかる荷重は、図１７において、「荷重・小」では約０．９Ｎ／ｃｍ２、「荷重・中」では約１．４５Ｎ／ｃｍ２、「荷重・大」では約２．１Ｎ／ｃｍ２となっている。
【０１１５】
前述のように、帯電ロール９９の感光体ドラム２１に対する放電量は感光体ドラム２１の表面に形成された層の厚さ（膜厚）に応じて変動するものであり、膜厚が薄くなると放電量が増えて帯電電位が増加する。そこで、本実施の形態では、バネ圧調整部材９３により感圧導電ゴム層９０の荷重を調整することにより、帯電ロール９９の感光体ドラム２１に対する放電量を感光体ドラム２１に形成された層の厚さに応じて調整しながら帯電ロール９９に対して帯電電圧を印加している。
【０１１６】
すなわち、前述のように、累積した帯電回数が増加するにつれて感光体ドラム２１の軸方向の端部の膜厚が薄くなり（図３）、このために当該端部放電量が増加して帯電電位が高くなる（図４）。
【０１１７】
そこで、感光体ドラム２１の膜厚が軸方向で比較的平坦となっている初期では、感圧導電ゴム層９０にかかる荷重を約０．９Ｎ／ｃｍ２（荷重・小）にする。この状態で帯電ロール９９に帯電電圧を印加すると、感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の分布は比較的平坦になる。
【０１１８】
帯電回数を重ねると次第に感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗が進行して膜厚が薄くなり、当該端部の帯電電位が上昇してくる。そこで、累積した帯電回数が予め設定された回数に達した時点で（換言すれば、印刷枚数が予め設定された枚数に達した時点で）、感圧導電ゴム層９０にかかる荷重を約１．４５Ｎ／ｃｍ２（荷重・中）にして帯電ロール９９に帯電電圧を印加する。
【０１１９】
これにより感光体ドラム２１の軸方向端部に対応した部位の感圧導電ゴム層９０の電気抵抗値が中央部よりも大きくなることにより、感光体ドラム２１の軸方向端部での放電が他の部位に比べて抑制され、感光体ドラム２１の軸方向端部における膜厚の減少分で放電が増加する分とキャンセルしあい、結果的に感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の変動が抑制され、比較的平坦な軸方向電位分布となる。
【０１２０】
そして、さらに帯電回数を重ねると、感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗がさらに進行して膜厚が一層薄くなり、当該端部の帯電電位がより上昇する。そこで、再び累積した帯電回数が予め設定された回数に達した時点で（換言すれば、印刷枚数が予め設定された枚数に達した時点で）、感圧導電ゴム層９０にかかる荷重を約２．１Ｎ／ｃｍ２（荷重・大）にして帯電ロール９９に帯電電圧を印加する。
【０１２１】
これにより感光体ドラム２１の軸方向端部に対応した部位の感圧導電ゴム層９０の電気抵抗値が中央部よりもさらに大きくなることにより、感光体ドラム２１の軸方向端部での放電が他の部位に比べてさらに抑制されて感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の変動が抑制され、比較的平坦な軸方向電位分布となる。
【０１２２】
このようにして、帯電回数を重ねていくことにより感光体ドラム２１の膜厚が薄くなっても、感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の変動が抑制されることになる。これにより、かぶり等の画像ディフェクトの発生が抑制される。
【０１２３】
なお、本実施の形態では、印刷枚数に応じて感圧導電ゴム層９０にかかる荷重を変化させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な感光体ドラム２１の使用量に応じた切り替えが行われる。感光体ドラム２１の使用量としては、印刷枚数を用いて算出される量以外にも、感光体ドラム２１の帯電時間（ＤＣ帯電時間、ＡＣ＋ＤＣ重畳の帯電時間）、感光体ドラム２１の帯電回数、感光体ドラム２１の回転時間、感光体ドラム２１の回転数等を用いて算出される量がある。
【０１２４】
一例としては、感光体ドラム２１の、［Σ｛（ＤＣ印加時の補正値）×（ＤＣ印加時間）｝＋Σ｛（ＡＣ＋ＤＣ印加時の補正値）×（ＡＣ＋ＤＣ印加時間）｝＋Σ｛（空回転時の補正値）×（空回転時間）｝］を用いて算出される。
【０１２５】
ここで、以上のように感圧導電ゴム層９０の荷重を調整した場合における感光体ドラム２１の帯電電位の変動とこれに伴う画像ディフェクト発生の有無を図１８に、比較例として感圧導電ゴム層を用いない場合における感光体ドラム２１の帯電電位の変動とこれに伴う画像ディフェクト発生の有無を図１９に、それぞれ示す。図中の「中央部電位」とは感光体ドラム２１の軸方向の中央部の電位をいい、「端部電位」とは感光体ドラム２１の軸方向の端部の電位をいう。なお、記録媒体としてはＡ４判の普通紙を用い、画像密度を約５％とした。
【０１２６】
図１８において、１０，０００枚の印刷枚数毎に、感圧導電ゴム層９０にかかる荷重を約０．９Ｎ／ｃｍ２、約１．４５Ｎ／ｃｍ２、約２．１Ｎ／ｃｍ２とした。
【０１２７】
図１８に示すように、荷重を約０．９Ｎ／ｃｍ２とした初期（感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗が発生していない状態）では、中央部電位は−４９８Ｖ、端部電位は−５０１Ｖで、双方の箇所の電位差は３Ｖにとどまり、画像ディフェクトは発生していない。なお、図１９の比較例においては、初期で中央部電位は−５０１Ｖ、端部電位は−５０３Ｖとなって双方の箇所の電位差は２Ｖで、画像ディフェクトは発生していない。
【０１２８】
次に、図１８において、印刷累計枚数が１０，０００枚（換言すると、累積帯電回数が１０，０００回）になった時点での感圧導電ゴム層９０における荷重約０．９Ｎ／ｃｍ２場合における中央部電位は−５０８Ｖ、端部電位は−５１５Ｖで、感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗が進行しているものの電位差は７Ｖとなっており、画像ディフェクトは発生していない。そして、この時点で感圧導電ゴム層９０の荷重を約１．４５Ｎ／ｃｍ２とすることで、中央部電位は−５０９Ｖ、端部電位は−５０８Ｖで、電位差は１Ｖとなっており、画像ディフェクトは発生してない。
【０１２９】
なお、図１９の比較例においては、印刷累計枚数が１０，０００枚で中央部電位は−５０８Ｖ、端部電位は−５１７Ｖとなって電位差は９Ｖで、やはり画像ディフェクトは発生していない。
【０１３０】
さらに、図１８において、印刷累計枚数が２０，０００枚（換言すると、累積帯電回数が２０，０００回）になった時点での感圧導電ゴム層９０における荷重約１．４５Ｎ／ｃｍ２場合における中央部電位は−５１６Ｖ、端部電位は−５２４Ｖで、感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗がさらに進行しているものの電位差は８Ｖとなっており、画像ディフェクトは発生していない。そして、この時点で感圧導電ゴム層９０の荷重を約２．１Ｎ／ｃｍ２とすることで、中央部電位は−５１７Ｖ、端部電位は−５１５Ｖで、電位差は２Ｖとなっており、画像ディフェクトは発生してない。
【０１３１】
一方、図１９の比較例においては、印刷累計枚数が２０，０００枚で中央部電位は−５１６Ｖ、端部電位は−５３３Ｖとなって電位差は１７Ｖとなり、画像ディフェクトが発生している。
【０１３２】
そして、図１８において、印刷累計枚数が３０，０００枚（換言すると、累積帯電回数が３０，０００回）になった時点での感圧導電ゴム層９０における荷重約２．１Ｎ／ｃｍ２場合における中央部電位は−５２４Ｖ、端部電位は−５３４Ｖで、電位差は１０Ｖとなっており、累積の帯電回数が多くなって感光体ドラム２１の軸方向端部の摩耗が進行していっても、画像ディフェクトは発生していない。
【０１３３】
一方、図１９の比較例においては、印刷累計枚数が３０，０００枚で中央部電位は−５２３Ｖ、端部電位は−５５１Ｖとなって電位差は２８Ｖとなり、画像ディフェクトが発生している。
【０１３４】
このように、図１８に示した本実施の形態の場合には、図１９に示した比較例の場合とは異なり、帯電回数を重ねていくことにより感光体ドラム２１の膜厚が薄くなっても、感光体ドラム２１の軸方向に対する帯電電位の変動が抑制されて画像ディフェクトの発生が抑制されることが確認された。
【０１３５】
そして、本実施の形態の帯電装置によれば、電気抵抗値が異なる複数の部材を用意することなく、また複数の部材の通電路を切り替えることなく、感光体ドラム２１の表面に形成された層の偏摩耗に対応して軸方向において部分的に放電量が変えられる。
【０１３６】
なお、本実施の形態では、感圧導電ゴム層９０に加えられる荷重が３段階に調整されているが、複数段階であれば足り、２段階あるいは４段階以上であってもよい。
【０１３７】
また、本実施の形態では、荷重が大きくなるに従って電気抵抗値が低下する感圧導電ゴム層９０が用いられているが、荷重が大きくなるに従って電気抵抗値が増加する感圧導電ゴム層を用い、感光体ドラム２１の膜厚の減少量に応じて荷重を減少させるようにしてもよい。つまり、荷重が大きくなるに従って電気抵抗値が低下するか増加する、換言すれば電気抵抗値が変化する感圧導電ゴム層であればよい。
【０１３８】
ここで、第１の実施の形態でも説明したように、感光体ドラム２１における偏摩耗の部位は、例えば、図８、図９、図１０に示す態様が考えられる。これらの場合、感光体ドラム２１の軸方向に対する摩耗分布に対応するように、摩耗分布に対応した抵抗分布になるように感圧導電ゴム層９０の軸方向の組成等を調整すればよい。
【０１３９】
また、このように感光体ドラム２１の偏摩耗の態様は様々であるが、多くの場合、偏摩耗の態様は画像形成装置の種類（機種）に対応しているものと考えられる。よって、画像形成装置の機種に応じた感光体ドラム２１の偏摩耗の態様を把握しておき、感圧導電ゴム層９０の軸方向の組成等が調整されるようにすればよい。
【０１４０】
ここで、図１４に示す帯電装置８０では、感圧導電ゴム層９０を帯電ロール９９の内側に設けた構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、例えば図２０に示すように、帯電ロール９９を、棒状体９９ａおよび棒状体９９ａの周囲に設けられた導電性を有する筒状体９９ｂで構成し、軸受け９７を介してバネ部材９８で感光体ドラム２１に押し付けられるように構成しておく。そして、帯電電極８２、帯電電極８２の周囲に設けられた感圧導電ゴム層９０、バネ９２およびバネ圧調整部材９３で電圧印加手段を構成し、バネ９２およびバネ圧調整部材９３により帯電電極８２を介して感圧導電ゴム層９０に荷重を加えた状態で帯電ロール９９に接触して帯電電極８２を中心に回転するようにしてもよい。
【０１４１】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【０１４２】
例えば、第１の実施の形態では、複数の帯電電極８２（本実施の形態では３つの帯電電極８２ａ、８２ｂ、８２ｃ）を切り替えることによって、感光体ドラム２１の使用量に応じて電圧印加手段の電気抵抗値を変更している。また、第２の実施の形態では、感圧導電ゴム層９０に加えられる荷重を変えることによって、感光体ドラム２１の使用量に応じて電圧印加手段の電気抵抗値を変更している。このように、電圧印加手段の電気抵抗値の変更は、帯電電圧を印加する際に用いられる部材を変えることで行ってもよく、帯電電圧を印加する際に用いられる部材の電気抵抗値を変えることで行ってもよい。
【０１４３】
また、前記実施の形態においては、中間転写ベルトに転写されたトナー像を用紙に転写する中間転写方式の画像形成装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラムのトナー像を用紙等に直接転写する直接転写方式の画像形成装置に適用してもよい。
【０１４４】
また、前記実施の形態においては、カラー画像を形成する場合について説明したが、例えばモノクロ画像を形成する場合に適用してもよい。
【０１４５】
また、前記実施の形態においては、記録媒体として用紙に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、フィルム、はがき等、画像が形成される様々なものに適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
以上の説明では、本発明をカラープリンタに適用した場合について説明したが、例えば、カラー複写機、ファクシミリまたはこれらの機能を合わせ持つ画像形成装置等、他の画像形成装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１４７】
１  画像形成装置
２０，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ，２０ＣＬ  作像ユニット
２１  感光体ドラム
２３  露光装置
２４  現像装置
２５  一次転写ロール
３０  中間転写ベルト
４１  バックアップロール
４２  二次転写ロール
５０ａ，５０ｂ  用紙供給部
６０  用紙搬送系
７０  定着装置
７０ａ  加熱ロール
７０ｂ  加圧ロール
８０  帯電装置
８１  基材
８１ａ  接触子
８２  スイッチ
８２、８２ａ、８２ｂ、８２ｃ  帯電電極
８３  直流電源
８４  スイッチ
８５  支持部材
８６  支持部材
９０  感圧導電ゴム層
９０ａ  導電性粒子
９０ｂ  ゴム材料
９１  軸受け
９２  バネ
９３  バネ圧調整部材
９７  軸受け
９８  バネ部材
９９  帯電ロール
９９ａ  棒状体
９９ｂ  筒状体
Ｐ  用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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