(57)【要約】  【課題】  帯電ローラと感光体との接触性の状態を改善し、画像ノイズが発生しない帯電装置を備えた画像形成装置を提供する。  【解決手段】  感光体の周辺に帯電ローラ、クリーニングブレード、一次転写体、現像器を配設し、前記帯電ローラを前記感光体の鉛直方向下方に密接して配置するとともに、前記帯電ローラの両端部を前記感光体側へ押圧することで前記感光体との間でニップを形成する画像形成装置において、前記帯電ローラの鉛直方向下方であって前記帯電ローラの軸方向略全域に押し上げ部材を前記帯電ローラに密接して配置し、前記押し上げ部材の中央部は端部に比べ帯電ローラへの押圧力を高くする。【選択図】  図２
2006259036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の周辺に帯電ローラ、クリーニングブレード、一次転写体、現像器を配設し、前記帯電ローラを前記感光体の鉛直方向下方に密接して配置するとともに、前記帯電ローラの両端部を前記感光体側へ押圧することにより前記感光体との間にニップを形成する画像形成装置において、
前記帯電ローラの鉛直方向下方であって前記帯電ローラの軸方向略全域に押し上げ部材を前記帯電ローラに密接して配置し、前記押し上げ部材の中央部は端部に比べ帯電ローラへの押圧力が高いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記感光体の周辺に帯電ローラ、クリーニングブレード、一次転写体および２つの現像器が配設されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記押し上げ部材は帯電ローラの清掃手段を兼ねることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記押し上げ部材はホルダーに固定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記ホルダーに固定されている押し上げ部材の帯電ローラと接触する部分は、不織布、フィルム、モルトプレーンのいずれかであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記押し上げ部材は回転部材により構成され、前記帯電ローラに従動して回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記押し上げ部材の帯電ローラと接触する部分は、不織布、ゴム、金属のいずれかであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
感光体の周辺に帯電ローラ、クリーニングブレード、一次転写体、現像器を配設し、前記帯電ローラを前記感光体の鉛直方向下方に密接して配置するとともに、前記帯電ローラの両端部を前記感光体側へ押圧することにより前記感光体との間にニップを形成する画像形成装置において、
前記帯電ローラの鉛直方向下方であって前記帯電ローラの軸方向中央部のみに押し上げ部材を前記帯電ローラに密接して配置したこと特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、
前記感光体の周辺に帯電ローラ、クリーニングブレード、一次転写体および２つの現像器が配設されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の画像形成装置において、
前記押し上げ部材は帯電ローラの清掃手段を兼ねることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記押し上げ部材はホルダーに固定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、
前記ホルダーに固定されている押し上げ部材の帯電ローラと接触する部分は、不織布、フィルム、モルトプレーンのいずれかであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項８乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記押し上げ部材は回転部材により構成され、前記帯電ローラに従動して回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記押し上げ部材の帯電ローラと接触する部分は、不織布、ゴム、金属のいずれかであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置に装着されるカートリッジであって、
前記感光体、帯電ローラ、押し上げ部材、クリーニングブレードおよび１つ又は２つの現像器により構成されたことを特徴とするカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置およびカートリッジに関し、詳しくは、帯電装置の帯電ローラとこれを支持する部材の構成を改良した画像形成装置およびカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置における帯電装置の構成としては、特許文献１に記載の画像形成装置がある。これは、帯電ローラの振動によって発生する帯電ムラを抑制するために、振動防止部材を帯電ローラに当接して設けたものであり、振動防止部材が、画像形成幅の全域に渡って、帯電ローラに当接すること特徴とする。
【０００３】
また、他の構成をした画像形成装置として、特許文献２に記載の画像形成装置がある。これは、帯電ローラを感光体及び帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニングパッドに対して接離させる接離機構を備えた画像形成装置において、上記接離機構に、クリーニングパッドを保持する帯電ローラケースの長手方向の両端部を加圧する第１加圧アームと第２加圧アームと、中央部を加圧する加圧部を有する除電ランプホルダとを設ける。その３点による加圧により、帯電ローラケースの中央部分が山なりに撓むのを防止して、クリーニングパッドを帯電ローラの表面に長手方向の全域に亘って略均一に接触させ、帯電ローラの表面の汚れを取り除くものである。
【０００４】
また、他の構成をした画像形成装置として、特許文献３に記載の画像形成装置がある。これは、感光体ドラムに押圧し、帯電作用を行うための帯電ローラには、中央部の背後に押圧部材としてスポンジ部材を配置し、支持部材との間でスポンジ部材を圧縮した状態に設けることにより、帯電ローラの中央部を押圧できるようにする。また、前記帯電ローラには、軸部材の両端部に押圧スプリングを配置しており、感光体ドラムに対して帯電ローラを所定の押圧力で接触させるようにする。前記帯電ローラに対して押圧部材を配置することにより、帯電ローラの中央部が感光体ドラムの表面から離れたりして帯電騒音が増大されることを抑制できるようにするものである。
【０００５】
また、他の構成をした画像形成装置として、特許文献４に記載の画像形成装置がある。これは、感光体ドラムに対向して帯電ローラが配設され、感光体ドラムの回転方向における帯電ローラの下流側に黒現像器が接触状態で配設され、黒の顕像を形成し、残留トナーを除去するものである。帯電ローラは、感光体の鉛直下方に配置される。
【０００６】
また、他の構成をした画像形成装置として、特許文献５に記載の画像形成装置がある。これは、感光体に圧接して従動回転しつつ該感光体を帯電する帯電ローラと、上記帯電ローラに圧接することにより上記帯電ローラをクリーニングするクリーニング部材とを備え、クリーニング部材が帯電ローラに接する方向と、帯電ローラが感光体に接する方向が同方向である画像形成装置の帯電装置において、上記帯電ローラ及び上記クリーニング部材を保持する帯電ローラケースと、上記帯電ローラを上記クリーニング部材から離れる方向に付勢する付勢手段と、上記クリーニング部材が上記帯電ローラに圧接し、該帯電ローラが上記感光体に圧接する方向へ押し付け、かつ、押し付け力が変更可能な押し付け手段とを備え、上記帯電ローラが上記感光体へ帯電を行う帯電モードにおいて上記押し付け手段が上記付勢手段の付勢力により該帯電ローラを上記感光体に圧接する押圧力で押し付け、クリーニングモードにおいて上記押し付け手段が上記付勢手段の付勢力に抗して上記クリーニング部材が上記帯電ローラに、該帯電ローラが上記感光体に共に圧接する押圧力で押し付けることを特徴とする。
【特許文献１】特開２００２−９１１３９号公報
【特許文献２】特開平９−９０８４１号公報
【特許文献３】特開平７−１９９５９５号公報
【特許文献４】特開平５−２４９７９６号公報
【特許文献５】特開平１０−３２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した画像形成装置における帯電装置では、帯電ローラが感光体の下方にある場合、帯電ローラが感光体を押し付けるニップ力は、帯電ローラの自重の影響と帯電ローラ端部を利用して圧接力を印加することにより、帯電ローラがベンディングし、感光体を押し上げる圧力は軸方向で均一にならず、中央部が端部に比べて、圧力が低下する傾向を持っている。この圧力差に応じて、帯電ローラが感光体に与える帯電性が異なり、中央部の圧力が弱い部分は、端部の圧力の強い部分よりも帯電性が低く、軸方向で不均一な帯電性となり、帯電性の低い部分は地肌汚れが発生して、通常よりも濃い濃度の画像になるという問題点があった。
そこで本発明は、帯電ローラと感光体との接触性の状態を改善し、画像ノイズが発生しない帯電装置を備えた画像形成装置およびカートリッジを提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、感光体の周辺に帯電ローラ、クリーニングブレード、一次転写体、現像器を配設し、前記帯電ローラを前記感光体の鉛直方向下方に密接して配置するとともに、前記帯電ローラの両端部を前記感光体側へ押圧することにより前記感光体との間にニップを形成する画像形成装置において、前記帯電ローラの鉛直方向下方であって前記帯電ローラの軸方向略全域に押し上げ部材を前記帯電ローラに密接して配置し、前記押し上げ部材の中央部は端部に比べ帯電ローラへの押圧力が高いことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記感光体の周辺に帯電ローラ、クリーニングブレード、一次転写体および２つの現像器が配設されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、前記押し上げ部材は帯電ローラの清掃手段を兼ねることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの画像形成装置において、前記押し上げ部材はホルダーに固定されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、前記ホルダーに固定されている押し上げ部材の帯電ローラと接触する部分は、不織布、フィルム、モルトプレーンのいずれかであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかの画像形成装置において、前記押し上げ部材は回転部材により構成され、前記帯電ローラに従動して回転することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、前記押し上げ部材の帯電ローラと接触する部分は、不織布、ゴム、金属のいずれかであることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、感光体の周辺に帯電ローラ、クリーニングブレード、一次転写体、現像器を配設し、前記帯電ローラを前記感光体の鉛直方向下方に密接して配置するとともに、前記帯電ローラの両端部を前記感光体側へ押圧することにより前記感光体との間にニップを形成する画像形成装置において、前記帯電ローラの鉛直方向下方であって前記帯電ローラの軸方向中央部のみに押し上げ部材を前記帯電ローラに密接して配置したこと特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、前記感光体の周辺に帯電ローラ、クリーニングブレード、一次転写体および２つの現像器が配設されたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項８または９の画像形成装置において、前記押し上げ部材は帯電ローラの清掃手段を兼ねることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１の発明は、請求項８乃至１０のいずれかの画像形成装置において、前記押し上げ部材はホルダーに固定されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、前記ホルダーに固定されている押し上げ部材の帯電ローラと接触する部分は、不織布、フィルム、モルトプレーンのいずれかであることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３の発明は、請求項８乃至１２のいずれかの画像形成装置において、前記押し上げ部材は回転部材により構成され、前記帯電ローラに従動して回転することを特徴とする。
【００２１】
請求項１４の発明は、請求項１３の画像形成装置において、前記押し上げ部材の帯電ローラと接触する部分は、不織布、ゴム、金属のいずれかであることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５の発明は、請求項１乃至１４のいずれかの画像形成装置に装着されるカートリッジであって、前記感光体、帯電ローラ、押し上げ部材、クリーニングブレードおよび１つ又は２つの現像器により構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上述べたように本発明の画像形成装置によれば、押し上げ部材が端部よりも中央部を強く押し上げているので、地肌汚れの画像もなく、ハーフトーン画像においても軸方向で濃度差のない良好な画像が得られる。
【００２４】
また、本発明の画像形成装置によれば、押し上げ部材が中央部のみを押し上げているので、地肌汚れの画像もなく、ハーフトーン画像においても軸方向で濃度差のない良好な画像が得られる。
【００２５】
また、本発明のカートリッジによれば、感光体、帯電ローラ、押し上げ部材、クリーニングブレードおよび１つ又は２つの現像器によりカートリッジが構成されたことで、それら部品の点検、修理、部品交換等の取り扱い操作が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、像担持体の周上に２つの現像装置を配置した作像部が２つ並んだカラー画像形成装置の概略を示す断面図であり、画像形成装置本体に現像装置及び像担持体ユニットを装着した状態を示す。図１に基づいて、このカラー画像形成装置の主要部を説明する。現像剤として夫々色の異なるトナーを収容した４つの現像器３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）、これらの現像器３１のうちの夫々２つの現像器と組み合わせて配置された像担持体ドラム２２（２２ａ、２２ｂ）がある。
【００２７】
この像担持体ドラム２２の周りには１次転写後の残トナーを掻きとるクリーニングブレード２３（２３ａ、２３ｂ）、掻きとったトナーをここでは図示しない廃トナーボトルに搬送するトナー搬送スクリュー２４（２４ａ、２４ｂ）、ドラム２２に当接する帯電ローラ２１（２１ａ、２１ｂ）が設けられ、これらを一体とした像担持体ユニット２０（２０ａ、２０ｂ）を構成している。この像担持体ユニットのハウジングは後述するが、現像装置を内蔵することができる構成となっている。
【００２８】
また、当接する駆動ローラ２６、従動ローラ２７と１次転写ローラ２９（２９ａ、２９ｂ）の周りに掛け渡されて循環移動する中間転写ベルト２８で構成された中間転写ユニットがある。なお、３６（３６ａ、３６ｂ）は感光体を露光するレーザービームである。各現像器３１の現像ローラ３２の芯金には、ここでは図示しないバイアス電源から交流と直流の重畳したマイナス電位のバイアス電圧が印加される。また、各帯電ローラ２１には他のバイアス電源から直流のマイナス電位のバイアス電圧が印加される。
【００２９】
上記２個の現像器３１ａ、３１ｂと組み合う１個の像担持体ドラム２２ａ、この像担持体ドラム２２ａに当接するクリーニングブレード２３ａ及び帯電ローラ２１ａは、第１の画像形成部を形成している。同様に、２個の現像器３１ｃ、３１ｄと組み合う１個の像担持体ドラム２２ｂ、この像担持体ドラム２２ｂに当接するクリーニングブレード２３ｂ及び帯電ローラ２１ｂは、第２の画像形成部を形成している。
【００３０】
次に、動作について説明する。上記のクリーニングブレ−ド２３ａは像担持体ドラム２２ａの周面に残留するトナー汚れを清掃する。帯電ローラ２１ａは上記清掃された像担持体ドラム２２ａの周面を一様な高電位に帯電させて初期化する。そして、この第１の画像形成部の像担持体ドラム２２ａにレーザービーム３６ａが照射する。なお、第２の画像形成部の像担持体ドラム２２ｂにはレーザービーム３６ｂが照射する。これにより、上記一様な高電位に帯電している像担持体ドラム２２ａの周面が画像データに基づき選択的に露光され、この露光により電位の減衰した低電位部と上記初期化による高電位部とからなる静電潜像が形成される。
【００３１】
現像器３１ａは上記静電潜像の低電位部（又は高電位部）にトナーを転移させてトナー像を形成（現像）する。像担持体ドラム２２ａはトナー像を回転搬送して中間転写ベルト２８に転写する。この中間転写ベルト２８上の上記トナー像が像担持体ドラム２２ｂとの当接部に来るタイミングに合わせて、上記同様に第２の画像形成部が動作して、現像器２１ｃが像担持体ドラム２２ｂ上の静電潜像をトナー像化（現像）し、像担持体ドラム２２ｂがそのトナー像を回転搬送して中間転写ベルト２８上のトナー像に重ねて転写する。
【００３２】
引き続き中間転写ベルト２８が循環移動し、上記の重ね転写されたトナー像が像担持体ドラム２２ａとの当接部に来るタイミングに合わせて、再び第１の画像形成部が動作し、今度は現像器３１ｂが像担持体ドラム２２ａ上の静電潜像をトナー像化し、像担持体ドラム２２ａがそのトナー像を回転搬送して中間転写ベルト２８上の重ね転写されているトナー像に更に重ねて転写する。最後に、この中間転写ベルト２８上の上記三重に転写されたトナー像が像担持体ドラム２２ｂとの当接部に来るタイミングに合わせて、再び第２の画像形成部が動作して、現像器３１ｄが像担持体ドラム２２ｂ上の静電潜像をトナー像化し、像担持体ドラム２２ｂがそのトナー像を回転搬送して中間転写ベルト２８上の三重のトナー像に更に重ねて転写する。４色のトナー像を重ね転写された中間転写ベルト２８は循環移動を続けて上記四重のトナー像を搬送し、そのトナー像を２次転写ロ−ラ３９により用紙Ｐに転写する。
【００３３】
次に、今回、実施形態で用いたローラ帯電と押し上げ部材の特徴及び諸設定について述べる。実施形態では、帯電ローラは弾性部分を持ち、表層処理を施している。芯金径は下限がφ３、上限は特に制限なしとする。ただし、帯電ローラを考えると、φ２０程度、今回はφ６とし、ゴム部分は０．５ｍｍ厚から最大でも１０ｍｍ程度で０．５〜３ｍｍを大半とし、今回は２ｍｍ厚とする。なお、ローラの外径はφ５〜φ２０程度、今回はφ１０である。ゴム硬度は５０〜７５°(ＪＩＳ-Ａ)とし、表層処理はコーティング、チューブを被せる、等ゴム中に含まれているシリコン等が露出、揮発しないために表層処理を行うのが第一の目的とする。
【００３４】
その他、今回用いた帯電ローラの特徴として、導電性とし、その抵抗値(ＤＣ１００Ｖ印加した場合)は１０の４乗〜１０の７乗程度で、今回は１０の６乗を用いた。また、ローラはクラウン形状でその量は最大でも２００μｍ程度とし、今回は５０μｍとした。また、実施形態では、セットアップ以降、帯電ローラは常時感光体に付勢されて接触するようにした。セットアップまでの間、帯電ローラと感光体を接触させておくと、感光体と接触している部分が変形をおこし、帯電ローラの周期ムラが発生する。このためセットアップ時までは退避させることが望ましい。なお長期間本体電源をｏｆｆする時は同様に帯電ローラと感光体は離間させることが望ましい。感光体への当接はバネを用い、力量は１．５〜８Ｎ(両側)程度とし、今回は３Ｎとした。
【００３５】
また、実施形態では、帯電ローラの駆動は感光体との圧接により従動回転するようにした。これはコスト削減のために、従動回転としたものである。なお、帯電ローラにギアを設けて、駆動元を感光体と別にすることも可能である。また、実施形態では、帯電ローラは作像中にＤＣバイアスが印加されるようにした。今回はＤＣ(−１１００±２００Ｖ)のみのバイアスで設定とする。また、印加バイアスは導電性軸受けを介して帯電ローラに(電気的に)繋がっている。なおＤＣ＋ＡＣにしても何も問題なく、むしろ帯電性自体は導電性ゴムの局所的な抵抗村による帯電ムラを抑え均一性を高めることとなる。
【００３６】
この実施形態では、帯電ローラが感光体の下方にある場合、帯電ローラの端部を感光体軸芯に向かって圧接して画像を印字したところ、地肌部分は、軸方向の端部から中央部に向かって、地肌汚れが悪化した。この地汚れの測定は色彩色差計(ＭIＮＯＬＴＡ製ＣＲ-２４１)を用い、Ｌ＊を測定した。地肌汚れはＬ＊が８６以下になると画像上にノイズ発生と判別した。印字パターンがハーフトーン部分も軸方向の端部から中央部に向かって、濃度が濃くなった。測定は反射濃度(Ｘ-Ｒｉｔｅ社製)を用いた。測定条件としては、軸方向の平均濃度が０．３になるように印字パターン、もしくはエンジンの各バイアス設定を行い、中央部の濃度が端部に比べ１０％以上濃くなると画像不良と判別した。
【００３７】
この実施形態では、次の４パターンについて実施してみた。１として帯電ローラのみの場合と、２として帯電ローラ下部に押し上げ部材が軸方向に均一に押し上げる場合と、３として帯電ローラ下部に押し上げ部材があり、押し上げ圧は軸方向の中央部が端部よりも高い場合と、４として帯電ローラ下部に押し上げ部材があり、押し上げ部材は中央部に１００ｍｍでかつ、軸方向の中央部が端部よりも押し上げ圧が高い場合である。
【００３８】
結果として、地肌汚れに関しては、図４に示すように、Ｌ＊目安の８６に対して、パターン１の従来例では、中央部１００ｍｍで８６以下になり地肌汚れが発生した。またパターン２の従来例は、８６以下はなかったものの、中央部は端部に比べ地肌汚れが悪化した。これに対してパターン３の実施例１は軸方向の全域で９０〜９１を達成、またパターン４の実施例２も同様に９０〜９１であり、従来例に比べ十分な改善を図ることが出来た。ハーフトーン濃度に関しては、図５に示すように、反射濃度値０．３に対して、パターン１、２の従来例では、２０％以上の濃度差が発生した。これに対してパターン３、４の実施例１、２では５％以内の濃度差であり、従来例に比べ十分な改善を図ることが出来た。
【００３９】
以下、実施例１、２の説明を行う。実施例１は、図２に示されるように、帯電ローラ下部(ローラとは隙間があり)にホルダーが位置し、ホルダーに不織布、フィルム及びモルトプレーンが取付けられるようになっている。ここでホルダーは帯電ローラと軸方向においてほぼ同じ長さを持っており、ローラとの隙間は軸方向の中央部で狭く、端部で隙間が広くなっている。ホルダーに不織布を取付けた場合(不織布とホルダーは両面テープ等で取付ける)、不織布は帯電ローラと接触し、不織布は接触することで若干押しつぶされて、帯電ローラとの間でニップを形成する。
【００４０】
ニップ幅は７ｍｍまで可能であるが、３ｍｍ前後が望ましい。また、このニップ幅は軸方向でほぼ一定になるようにホルダーと帯電ローラの隙間を予め調整しておく。なお、今回用いた帯電ローラの重量は８０ｇで、不織布と帯電ローラ間のニップ総圧は１００ｇｆであった。総圧は４０ｇｆから均一性が確保でき、上限は４００ｇｆであった。また４０〜４００ｇｆの方向は帯電ローラが感光体を圧接させる方向と同じである。なお、帯電ローラが感光体を圧接させる方向と±１０°までなら問題なく、均一性が確保できる。また、今回用いた不織布は、クラリーノ(７６００-１０-００００及び０２７９Ｌ４５−７０００、クラレ製)であり、その他の代替品として、エクセーヌ(東レ製)、ＧＬＯＲＥ (三菱レーヨン製)、ＱＥ(旭化成製)等がある。
【００４１】
帯電ローラを押し上げる部材がフィルムの場合は、フィルムの片端をホルダーに貼り付け、別の端部付近を帯電ローラに撓ませながら接触させる。この接触圧を利用して、上記不織布と同様の効果を得る。具体的にフィルムはｐｅｔフィルム、ポリイミドフィルム、厚みは７５μｍから５００μｍとした。ここでも中央部が端部よりも接触による圧を高めるためにホルダー端から接触部までの長さを短くなるようにホルダー形状を決めておく必要がある。なお、押し上げる総圧は上記と同等である。
【００４２】
帯電ローラを押し上げる部材がモルトプレーンの場合は、不織布の場合と同様に、ホルダーにモルトプレーンを取付けた場合(モルトプレーンとホルダーは両面テープ等で取付け)、モルトプレーンは帯電ローラと接触し、モルトプレーンは接触することで押しつぶされて、帯電ローラとの間でニップを形成する。ニップ幅は７ｍｍまで可能であるが、３ｍｍ前後が望ましい。また、このニップ幅は軸方向でほぼ一定になるようにホルダーと帯電ローラの隙間を予め調整しておく。なお、今回用いた帯電ローラの重量は８０ｇで、不織布と帯電ローラ間のニップ総圧は１００ｇｆであった。総圧は４０ｇｆから均一性が確保でき、上限は４００ｇｆであった。また、上記の不織布、フィルム、モルトプレーンは帯電ローラと接触することで、帯電ローラに付着するトナーやトナー外添剤等を拭き取ることが出来て、機械的な帯電ローラの清掃手段も兼ねている。
【００４３】
次に、帯電ローラ下部に回転体を配設し、回転体との接触を利用して、均一性を確保する場合について説明する。回転体の軸芯は感光体と帯電ローラ軸芯のほぼ延長線上(±１０°以内)にある。また、回転体は特に駆動手段を持たず帯電ローラと接触することで、帯電ローラに従動回転する。また、回転体は軸方向でクラウン形状となっており、このクラウン形状を利用して帯電ローラと接触し、中央部での圧接が端部での圧接よりも高くなり、上述したように総圧４０〜４００ｇｆになる。また、回転体の表層は不織布、ゴム、もしくは金属であり、不織布、ゴムの場合は上記と同様に清掃手段を兼ねる。このように清掃手段を兼ねたことで、帯電ローラからトナーやトナー外添剤を剥ぎ取ることが可能となる。なお、不織布は上記と同様である。
【００４４】
実施例２は、図３に示されるように、帯電ローラ下部(ローラとは隙間があり)にホルダーが位置し、軸方向で帯電ローラの中央部約１００ｍｍ(５０ｍｍから１５０ｍｍでも同様の効果が得られる)で帯電ローラと接触している。ホルダーには不織布、フィルム及びモルトプレーンが取付けられるようになっている。ホルダーに不織布を取付けた場合(不織布とホルダーは両面テープ等で取付け)、不織布は帯電ローラと接触し、不織布は接触することで若干押しつぶされて、帯電ローラとの間でニップを形成する。
【００４５】
ニップ幅は７ｍｍまで可能であるが、３ｍｍ前後が望ましい。また、このニップ幅は軸方向でほぼ一定になるようにホルダーと帯電ローラの隙間を予め調整しておく。なお、今回用いた帯電ローラの重量は８０ｇで、不織布と帯電ローラ間のニップ総圧は５０ｇｆであった。総圧は３０ｇｆから均一性が確保でき、上限は１５０ｇｆであった。また３０〜１５０ｇｆの方向は帯電ローラが感光体を圧接させる方向と同等である。なお、帯電ローラが感光体を圧接させる方向と±１０°の範囲までなら問題なく、均一性が確保できる。また、今回用いた不織布は、クラリーノ(７６００-１０-００００及び０２７９Ｌ４５−７０００、クラレ製)であり、その他の代替品として、エクセーヌ(東レ製)、ＧＬＯＲＥ(三菱レーヨン製)、ＱＥ(旭化成製)等がある。
【００４６】
帯電ローラを押し上げる部材がフィルムの場合は、フィルムの片端をホルダーに貼り付け、別の端部付近を帯電ローラに撓ませながら接触させる。この接触圧を利用して、上記不織布と同様の効果を得る。具体的にフィルムはｐｅｔフィルム、ポリイミドフィルム、厚みは７５μｍから５００μｍである。なお、押し上げる総圧は上記と同等である。帯電ローラを押し上げる部材がモルトプレーンの場合は、不織布の場合と同様にホルダーにモルトプレーンを取付けた場合(モルトプレーンとホルダーは両面テープ等で取付け)、モルトプレーンは帯電ローラと接触し、モルトプレーンは接触することで押しつぶされて、帯電ローラとの間でニップを形成する。ニップ幅は７ｍｍまで可能であるが、３ｍｍ前後が望ましい。
【００４７】
また、このニップ幅は軸方向でほぼ一定になるようにホルダーと帯電ローラの隙間を予め調整しておく。なお、今回用いた帯電ローラの重量は８０ｇで、不織布と帯電ローラ間のニップ総圧は５０ｇｆであった。総圧は３０ｇｆから均一性が確保でき、上限は１５０ｇｆであった。また、上記の不織布、フィルム、モルトプレーンは帯電ローラと接触することで、中央部のみであるが帯電ローラに付着するトナーやトナー外添剤等を拭き取ることが出来て、機械的な帯電ローラの清掃手段も兼ねている。このように清掃手段を兼ねたことで、帯電ローラからトナーやトナー外添剤を剥ぎ取ることが可能となる。これら押し上げ部材の有無、押し上げ部材の種類による清掃効果を比較した結果を表１に示した。
【００４８】
【表１】
2006259036.tif 000003
【００４９】
次に、帯電ローラ下部に回転体を配設し、回転体との接触を利用して、均一性を確保する場合について説明する。回転体の軸芯は感光体と帯電ローラ軸芯のほぼ延長線上(±１０°以内)にある。また回転体は中央部１００ｍｍ(５０ｍｍから１５０ｍｍでも同様の効果が得られる)で帯電ローラと接触し、また、帯電ローラと接触する帯電ローラから駆動を伝達され従動回転している。また、回転体は軸方向にストレート形状となっており、中央部のみで圧接することで均一性を確保している。この際の総圧は３０〜１５０ｇｆになる。また、回転体の表層は不織布、ゴム、もしくは金属であり、不織布、ゴムの場合は上記と同様に中央部分だけではあるが清掃手段を兼ねる。なお、不織布は上記と同様である。
【００５０】
また、カートリッジ形態について言及すると、実施例ではカートリッジ形態について特に規定しなかったが、各構成部品をカートリッジ形態にすることでの副作用は何もなく、問題はない。実機ではカートリッジ形態とするのが好ましいと思われる。また、バイアスについては、今回の実施例で帯電ローラの印加バイアスをＤＣで説明したが、ＡＣ(＋ＤＣ)であっても構わない。ＡＣ(＋ＤＣ)の場合の設定は、ＡＣ：１〜２．５ｋＶ、ＤＣ：−１００〜−６００Ｖとなる。
【００５１】
本発明は、感光体および帯電ローラを備えた複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】実施例１を示す感光体および帯電ローラ部分の説明図である。
【図３】実施例２を示す感光体および帯電ローラ部分の説明図である。
【図４】地肌汚れを比較したグラフである。
【図５】ハーフトーンを比較したグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
２０、２０ａ、２０ｂ  像担持体ユニット
２１、２１ａ、２１ｂ  帯電ローラ
２２、２２ａ、２２ｂ  像担持体ドラム
２３、２３ａ、２３ｂ  クリーニングブレード
２４、２４ａ、２４ｂ  トナー搬送スクリュー
２６  駆動ローラ
２７  従動ローラ
２８  中間転写ベルト
２９、２９ａ、２９ｂ  １次転写ローラ
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ  現像器
３２  現像ローラ
３６、３６ａ、３６ｂ  レーザービーム
３９  ２次転写ロ−ラ
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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