(57)【要約】【課題】抵抗測定時間の増加によるコスト上昇あるいは、管理検査の際の不測の機械的変形や汚染物質の付着を防止および／または抑制しながら初期の抵抗値を示す帯電部材、これを用いる帯電装置を提供する【解決手段】電圧を印加することで被帯電部材を帯電する帯電部材であって、  表面の色がＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系表示で  ３２．６≦Ｌ＊≦５０．９  ０．５１≦ａ＊≦１．１２  ６．０≦ｂ＊≦８．４  あるいは、ＣＩＥ  ＸＹＺ表色系表示で、  ８．８≦Ｘ≦２１．０  ９．１≦Ｙ≦２１．３  ５．７≦Ｚ≦１１．８の範囲を設定されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を印加することで被帯電部材を帯電する帯電部材であって、
表面の色がＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系表示で
３２．６≦Ｌ＊≦５０．９
０．５１≦ａ＊≦１．１２
６．０≦ｂ＊≦８．４
あるいは、ＣＩＥ  ＸＹＺ表色系表示で、
８．８≦Ｘ≦２１．０
９．１≦Ｙ≦２１．３
５．７≦Ｚ≦１１．８
の範囲を設定されている帯電部材。
【請求項２】
前記帯電部材の抵抗（Ｒ）が、
０．９Ｅ＋５（Ω）≦Ｒ≦７．０＋５（Ω）
の範囲である請求項１記載の帯電部材。
【請求項３】
前記帯電部材表面の色がＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系表示で
３３．２≦Ｌ＊≦４０．７
０．５３≦ａ＊≦０．７８
６．１≦ｂ＊≦７．１
あるいは、ＣＩＥ  ＸＹＺ表色系表示で、
９．２≦Ｘ≦１４．２
９．５≦Ｙ≦１４．５
５．９≦Ｚ≦８．４
の範囲を設定されている請求項１または２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記帯電部材の抵抗（Ｒ）が、
１．１Ｅ＋５（Ω）≦Ｒ≦３．６Ｅ＋５（Ω）
の範囲に設定されている請求項1乃至３のうちのいずれか一つに記載の帯電部材。
【請求項５】
前記帯電部材の抵抗（Ｒ）は、非接触で測定された該帯電部材の色により予め用意されている前記帯電部材の色合いと抵抗との関係式を用いて算出される請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載の帯電装置。
【請求項６】
前記帯電部材は、芯金上に弾性層を設けた弾性ローラが用いられ、少なくともイオン導電性の導電材を使用している請求項１乃至５のうちのいずれか一つに記載の帯電装置。
【請求項７】
被帯電部材に対向してバイアス印加により該被帯電部材を一様帯電する帯電装置であって、
前記帯電部材は、請求項１乃至６のうちのいずれか一つの帯電部材が用いられる帯電装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のうちのいずれか一つの帯電部材または請求項７記載の帯電装置を用いる画像形成装置であって、
前記帯電部材により一様帯電される像担持体と、該像担持体に画像情報に応じた静電潜像を形成する書き込み装置と、静電潜像を可視像処理してトナー像を形成する現像装置と、トナー像を転写体に転写する転写装置と、転写後前記像担持体に残留するトナーを清掃するクリーニング装置とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体と、帯電装置、現像装置およびクリーニング装置の少なくとも一つとを含むプロセスカートリッジを配置されていることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材、帯電装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、帯電部材の抵抗安定化に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像がトナーにより可視像処理され、トナー像が記録紙などの記録媒体に転写されたうえで定着されることにより複写出力が得られる。
【０００３】
従来、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置では、感光体等の像担持体の表面を帯電する装置として、コロナ帯電器が広く用いられていた。コロナ帯電器はその放電開口部が被帯電体に対向するように非接触に配設され、被帯電体表面を放電開口部からのコロナ電流に曝すことで所定の極性の、所定の電位に帯電する。
コロナ帯電器には、高電圧電源が必要であること、帯電効率が低いこと、コロナ放電によってオゾンや窒素酸化物等の放電生成物が大量に発生すること、そして放電ワイヤが汚れやすいこと等の問題がある。
【０００４】
近年では、低消費電力、高帯電効率、放電生成物の発生量が少ないという特徴を持った接触式帯電装置（例えば、特許文献１）が実用化されている。これは感光体等の被帯電体に対して導電性の帯電部材を接触させ、帯電部材に電圧を印加して被帯電体に対して放電を行わせて被帯電体表面を所定の電位に帯電させるものである。
【０００５】
なお、帯電部材を感光体などの被帯電体に対して接触させず、帯電部材と被帯電体の間に放電現象を生じうる微小空隙を設けて非接触に対向配設して、帯電部材に所定の帯電バイアスを印加しても、帯電部材を被帯電体と接触させた場合と同様に帯電可能である。帯電部材と被帯電体が接触しないため、被帯電部材表面に残留したトナーや紙粉、汚染物質、トナー添加剤等が帯電部材に付着しにくくなる。帯電部材のクリーニングが不要、もしくは簡易な構成で十分となり、装置の簡略化、少スペース、クリーニング部材との摩擦磨耗による帯電部材の寿命低下を抑制することが可能となるといったメリットがある。
【０００６】
本発明でいう接触式帯電装置とは、上記のように帯電部材と被帯電体の間に放電現象を生じうる微小空隙（例えば、数μmから数１００μm）を設けて非接触に対向配設する帯電方式も含むこととする。
【０００７】
帯電部材は、ローラ型・ブレード型・ロッド型・ブラシ型などの形態とすることができる。この中で、帯電部材として導電性ローラを用いたローラ帯電方式は、芯金上に導電性ゴム弾性層を設けた構成が一般的であり、安定して帯電できるため、多く用いられている。
【０００８】
接触式帯電装置には、帯電部材に直流電圧を印加して被帯電体を帯電する「ＤＣ帯電方式」と、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加して被帯電体を帯電する「ＡＣ帯電方式」がある。いずれの方式においても、帯電バイアスが印加された接触帯電部材により、被帯電体表面が所定の電位に帯電される。
【０００９】
ＤＣ帯電方式の場合には、放電の均一化が難しくイオン導電性部材以外では実用化が困難であり、材料の制約が多いといった課題がある。さらにイオン導電性部材は抵抗値の環境依存性が大きく、温度変化に対して抵抗率が０．５桁から１桁程度変動するといった課題を有しているため非常に扱いにくい。さらにローラ表面の凹凸が帯電ムラとして顕在化しやすいといった課題もあり、装置の高画質化に対しては不利である。表面の凹凸を極力小さくしても、経時でのローラ磨耗やトナーや紙粉の付着によって表面性が低下し、帯電均一性が低下するといった問題もある。
【００１０】
一方、ＡＣ帯電方式では、ＤＣ帯電方式に比べて帯電電位の均一性が高く、ハーフトーンなどでの濃度ムラが少なく、高画質であり、帯電不良によるスジなどの異常画像も発生しにくい。
しかし、ＡＣ帯電は帯電電流も大きく、感光体に対するダメージが大きいため、経時において感光体等の被帯電部材での摩耗はDC帯電に比べ大きくなり、寿命が短くなってしまうという問題がある。つまり、過剰な交流電圧を用いると、帯電部材と被帯電体との間に流れる交流放電電流が増える。このため、画像形成装置の被帯電体である感光体表面が研削されて摩耗した状態となることで被帯電部材表面の劣化が促進されることになる。また、放電生成物が被帯電部材に付着することによって高温多湿環境下で画像が流れること等の画像不良も発生しやすくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
感光体表面を所定の電位に帯電させ、異常放電による白ポチなどの異常画像を発生させないために必要な帯電電流は、帯電ローラの抵抗の影響を受ける。つまり、抵抗が高いほど必要電流が高くなる傾向がある。抵抗が高いと特に低温環境での必要帯電電流が常温環境と比べ大きくなり、前述したように、感光体に対するダメージが大きくなってしまう。
【００１２】
ローラが用いられる帯電部材（以下、便宜上、帯電ローラと称する）の抵抗管理は、通常ロット内の抜き取り検査により行われる場合がある。例えば、帯電ローラをプローブとなる対向電極に、片側５００ｇ荷重などの条件で圧接させ芯金と対向電極間に電圧を印加し電流を測定することで抵抗を求めている。
製造時の原材料のロット、配合量や工程のバラツキ等によって帯電ローラとしての抵抗は変動し、仕様としては中心値に対し±０．５  ｌｏｇΩ程度の公差が設けられている。
公差の上下限を考慮すると抵抗が１桁程度ばらつくことになり、上限の抵抗では必要帯電電流も高くなってしまう。
帯電電流の設定値としては一番厳しい上限値に合わせる必要があり、仕様の中心の帯電ローラに対しては必要以上の電流を流すことになり、結果として、前述したように、被帯電部材である感光体に対するダメージを不要に大きくしていることになる。
【００１３】
抵抗の公差を狭くすることは、感光体などの被帯電部材表面で不要なダメージが生じるのを低減する効果がある。このため、帯電ローラの抵抗測定を全数検査により選別すれば可能になるが、測定のため時間、コストが掛かってしまう。また抵抗電極に当接させるため、圧接による変形、汚染物質の付着などの虞れがある。
【００１４】
本発明の目的は、抵抗測定時間の増加によるコスト上昇あるいは、管理検査の際の不測の機械的変形や汚染物質の付着を防止および／または抑制しながら初期の抵抗値を示す帯電部材、これを用いる帯電装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的を達成するため、本発明は、電圧を印加することで被帯電部材を帯電する帯電部材であって、
表面の色がＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系表示で
３２．６≦Ｌ＊≦５０．９
０．５１≦ａ＊≦１．１２
６．０≦ｂ＊≦８．４
あるいは、ＣＩＥ  ＸＹＺ表色系表示で、
８．８≦Ｘ≦２１．０
９．１≦Ｙ≦２１．３
５．７≦Ｚ≦１１．８
の範囲を設定されている帯電装置にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、帯電部材の色合いを参照し、色合いと抵抗との相関関係を利用して抵抗のばらつきを狭い範囲に抑えることで、色合いの観察という簡単な作業によって初期抵抗値を示す帯電部材を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を実施するための形態に係る帯電装置の一例を用いる画像形成装置の一例を説明するための模式図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いられるプロセスカートロッジの構成を説明するための模式図である。
【図３】ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系表示での帯電部材の色合いと抵抗値との関係を説明するための線図である。
【図４】ＣＩＥ  ＸＹＺ表色系表示での帯電部材の色合いと抵抗値との関係を説明するための線図である。
【図５】帯電部材に用いられる帯電ローラの抵抗値と異常画像発生電流値との関係を説明するための線図である。
【図６】図４および図５に示したＣＩＥ表色系表示による色合いと抵抗値との関係をまとめたマップを示す表図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明を実施するための形態の一例について説明する。
本発明の実施形態に係る帯電部材の一例を用いる画像形成装置１００は、プリンタを対象としているが、本発明では、これに限ることなく、複写機やファクシミリ機およびこれら機能の複合機が対象となり得る。
図１においてプリンタ１００は、フルカラー画像を形成できる構成を備えている。
このため、プリンタ１００の内部には、画像形成部１２０、中間転写装置１６０及び給紙部１３０が主要部として備えられている。なお、以下の説明において、添え字Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれ、イエロー用、シアン用、マゼンタ用、ブラック用の部材であることを示すものである。
【００１９】
画像形成部１２０には、後述する中間転写装置１６０に備えられている中間転写ベルト１６２の展張面に沿って、各色の画像形成用プロセスカートリッジ１２１Ｙ，１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｋが並置されている。
プロセスカートリッジ１２１（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）には、像担持体として用いられるドラム状の感光体１０（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）が備えられている。なお、図２を引用する部材の説明では、イエロー（Ｙ）トナーを対象とした部材のみが示されていることを前置きしておく。
感光体１０（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）の周囲には、図２に示すように、回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置１２２Ｙ、現像装置１２３Ｙ、クリーニング装置１２４Ｙが配置されている。これら各装置は、図１に示すように、少なくとも一つを含むことができるプロセスカートリッジ１２１（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）に配置されている。
図１に示すように、プロセスカートリッジ１２１（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）の下方には、画像情報に応じた静電潜像を感光体１０（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）に形成する書き込み装置１４０が配置されている。また、感光体１０（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）の上方には、中間転写装置１６０に用いられる中間転写ベルト１６２が配置されている。
【００２０】
中間転写装置１６０は、複数の支持ローラに掛け渡された中間転写体である無端状の中間転写ベルト１６２と、一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）と、二次転写ローラ１６５とを主要部として備えている。
中間転写ベルト１６２は、複数のローラに掛け回されて形成される展張面の一つ（図１においては下に位置する展張面）を各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に対向させている。中間転写ベルト１６２は、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に設けられた感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の移動速度に対応して移動する。これにより、各感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）と対向する一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）によりトナー像が重畳転写される。
【００２１】
各感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト１６２に転写する構成及び動作は、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）について実質的に同一である。
ただし、カラー用の３つのプロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ）に対応した一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ）についてはこれらを上下に揺動させる図示しない揺動機構が設けられている。揺動機構は、カラー画像が形成されないときに感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ）に中間転写ベルト１６２を接触させないように動作する。
中間転写ユニットである中間転写装置１６０は、プリンタ１００の本体から着脱自在に構成されている。
具体的には、プリンタ１００の画像形成部１２０を覆っている図1中の紙面手前側の前カバー（不図示）を開き、中間転写装置１６０を図1中の紙面奥側から手前側へスライドさせることで、プリンタ１００の本体から中間転写装置１６０を取り外すことができる。
中間転写装置１６０をプリンタ１００の本体に装着する場合には、取り外し作業とは逆の作業をすればよい。
【００２２】
中間転写ベルト１６２に転写された各色が重畳されたトナー像あるいは単一色のトナー像は、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を通過した中間転写ベルト１６２が移動する位置に配置された二次転写ローラ１６５により転写紙に一括転写される。
【００２３】
図１において中間転写ベルト１６２における二次転写ローラ１６５よりも移動方向下流側でプロセスカートリッジ１２１Ｙの上流側には、中間転写ベルト１６２に残留する未転写トナーなどを清掃する中間転写ベルトクリーニング装置１６７が配置されている。
中間転写ベルトクリーニング装置１６７は、中間転写ベルト１６２と一体に支持された状態で中間転写装置１６０の一部として、プリンタ１００本体に対して着脱自在に構成されている。
中間転写装置１６０の上方には、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に対応したトナーカートリッジ１５９（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が略水平方向に並べて配置されている。
【００２４】
給紙部１３０は、書き込み装置１４０の下方に配置されている。給紙部１３０には、記録材としての転写紙を収容する給紙カセット１３１及び給紙ローラ１３２が設けられている。給紙ローラ１３２により繰り出された転写紙は、符号をつけないが複数の搬送ローラおよびレジストローラ対１３３を経て中間転写ベルト１６２と二次転写ローラ１６５との間の二次転写ニップ部に向けて所定のタイミングで転写紙が給送される。
また、二次転写ローラ１６５が中間転写ベルト１６２に対向する二次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には定着装置９０が配置されている。
定着装置９０は、詳細を図示しないが、熱源を内蔵した定着ローラと定着ニップを形成する加圧ローラとを組み合わせた熱ローラ定着方式を用いる構成が備えられている。
定着装置９０に対する転写紙搬送方向下流側には、排紙ローラ９１及び排紙された転写紙を収納する排紙収納部１００Ａが配置されている。
【００２５】
図２に示すプロセスカートリッジ１２１Ｙには、帯電ローラ１２２Ｙ１のクリーニングを行うためのクリーニング装置１２２Ｙおよび感光体１０Ｙのクリーニングを行うためのクリーニング装置１２４Ｙが設けられている。
クリーニングローラ１２２Ｙ２としては、芯金状にポリウレタンやメラミン樹脂のスポンジ層を設けたものや、導電性または絶縁性のナイロン、アクリル、ポリエステルなどの繊維のブラシローラが使用可能であり、帯電ローラ１２２Ｙ１に当接している。
クリーニングローラ１２２Ｙ２は、帯電ローラ１２２Ｙ１に対して連れ回り、また別途駆動することで帯電ローラ１２２Ｙ１との接触部で帯電ローラ１２２Ｙ１と同方向に回転し、帯電ローラ１２２Ｙ１表面の汚れを除去している。
【００２６】
感光体１０Ｙを対象とするクリーニング装置１２４Ｙは、感光体１０Ｙの回転軸方向に長尺な弾性部材であるブレード部材（以下、ブレード部材１２４Ｙ１という。）が支持部材１２４Ｙ０により支持されて備えられている。ブレード部材１２４Ｙ１は、その長尺方向に延びる一辺（当接辺）をエッジ部として感光体１０Ｙの表面に押し付けて、感光体１０表面上の転写残トナー等の不要な付着物を引き離し除去する。ブレード部材１２４Ｙ１には、ウレタンゴム材料を使用している。なお、符号１２４Ｙ３は、ブレード部材１２４Ｙ１により掻き取られた未転写トナーを現像装置１２３Ｙなどに環流あるいは廃棄部に向け搬送するスクリューを示している。
【００２７】
図２に示すプロセスカートリッジ１２１Ｙに設けられている現像装置１２３Ｙは、現像槽１２３Ｙ０内で現像剤を表面に担持する現像剤担持体としての現像ローラ１２３Ｙ１を備えている。現像ローラ１２３Ｙ１に対しては、その下方で仕切られた空間内に配置されている供給ローラ１２３Ｙ２により汲み上げられた現像剤が供給される。現像ローラ１２３Ｙ１から回収された未転写トナーは、撹拌ローラ１２３Ｙ３の配置空間内に導入され、撹拌ローラ１２３Ｙ３により撹拌帯電されて供給ローラ１２３Ｙ２に向け搬送される。撹拌ローラ１２３Ｙ３の配置空間には、図１に示したトナーカートリッジ１５９（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）から新規トナーが供給されて剤濃度を一定に維持するようになっている。供給ローラ１２３Ｙ２から現像スリーブ１２３Ｙ１に供給された現像剤はドクターブレード１２３Ｙ４により層厚を規定されて感光体１０Ｙ１に向け搬送される。
【００２８】
図２に示すプロセスカートリッジ１２１（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）に備えられている感光体１０（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）は、次の構成からなる。
感光体１０（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有し、感光体の表面層は、樹脂中に無機微粒子が分散されている。
図１および２に示す感光体１０（代表して符号Ｙを付す）には、次の構成からなる層構成が用いられている。
導電性支持体上に表面近傍に無機微粒子を含有した感光層を設け、導電性支持体上に感光層及び無機微粒子を含有した表面層を設けた構成である。また、導電性支持体上に下引き層を設け、電荷発生層、電荷輸送層を積層した感光層及び無機微粒子を含有した表面層を設けた構成を用いることもある。
感光体は、長期的に繰り返し使用されるため、機械的に耐久性が高く、摩耗しにくいものが求められている。
【００２９】
しかし、画像形成装置であるプリンタ内における、帯電装置１２２の帯電部材である帯電ローラ１２２Ｙ１等から、オゾン及びＮＯＸガス等が発生し、感光体の表面に付着すると画像流れが発生しやすくなる。画像流れを防止するためには、表面層（感光層）を、ある一定速度以上で摩耗させる必要がある。このため、長期的な繰り返し使用を考慮した場合、表面層は少なくとも１．０μｍ以上の膜厚であることが好ましい。また、表面層の膜厚が８．０μｍよりも大きい場合は、残留電位上昇や微細ドット再現性の低下が考えられる。
感光体１０Ｙの表面は無機微粒子の添加により微小な凹凸が形成される。このため感光体１０Ｙへの付着力が低減され、トナー母体、外添剤の感光体１０Ｙへのフィルミングが発生しにくくなる。
ここで、感光体の表面粗さは、十点平均粗さＲｚ＝０．３〜１．０μｍ程度が好ましい。なお、感光体１０の表面粗さの測定には、例えば、サーフコム１４００Ｄ（東京精密製）を用いて測定することができる。また、以下に挙げる符号Ｒｚに関しては、単に表面粗さと表現する場合がある。
【００３０】
帯電装置１２２Ｙ（代表して以下の説明では符号Ｙを付す）は、中間転写ベルト１６２を挟んで感光体１０Ｙに対向し、感光体１０Ｙに対し連れ回りするように配置された帯電部材である帯電ローラ１２２Ｙ１を備えている。帯電ローラ１２２Ｙ１には、当接して回転することで帯電ローラ１２２Ｙ１の汚れをクリーニングするクリーニングローラ１２２Ｙ２が設けられている。
【００３１】
帯電ローラ１２２Ｙ１は、芯金上に導電性ゴム弾性層が設けられた弾性ローラである。
導電性ゴム弾性層は、例えば、ポリウレタン、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴム等に、電子導電材となる物質が含有されている。電子導電性物質としては、導電性付与材としてカーボンブラック、金属粉等の電子導電性のもの、有機塩類、無機塩類、金属錯体、イオン性液体等のイオン導電性のもの、または両者を混合したものがゴム基材中に含有される。
【００３２】
ところで、帯電ローラ１２２Ｙ１の抵抗は、導電性付与材の量で制御することができ、導電性付与材の量が多いと抵抗が低くなり、帯電ローラ１２２Ｙ１の色合い(色味ともいう)としては黒っぽくなる傾向がある。
帯電ローラ１２２Ｙ１の抵抗と色合いとの関係は、図３，４に示す関係が得られる。
帯電ローラ１２２Ｙ１の抵抗は色味のそれぞれのパラメータとほぼ線形の関係があることが分かる。帯電ローラ１２２Ｙ１の抵抗は、ローラ端部に荷重５００ｇ（片側）を掛け金属平板に当接させ、電圧２００Ｖ印加条件下で測定している。測色は非接触の測色計を用い、イルミナントＤ５０、標準観測者２度視野で行っている。
なお、帯電ローラ１２２Ｙ1の抵抗は温湿度などの環境条件により変化する可能性があるが、色と抵抗との関係は、標準環境で管理されることを前提としている。この場合の温湿度は、２３℃５０％という条件を用いている。
【００３３】
導電性ゴム弾性層は基層と表層の２層またはそれ以上の複数層構成としても良い。表層には微粒子などのフィラーを入れることで帯電ローラ表面に凹凸を形成することもできる。
帯電ローラ１２２Ｙ１の表面は、凹凸により感光体に対する接触面積が小さくなり、感光体１０Ｙ上のトナーなどによる帯電ローラ１２２Ｙ１の汚れを付着しにくくすることができる。また帯電ローラ１２２Ｙ１の凹凸形状によって接触部とギャップ部が適度に分布するため、帯電が安定するという利点もある。
凹凸形状としては表面粗さＲｚにおいて６〜２５μｍ程度が適当で、１０〜２０μｍ程度がより好ましい。表面粗さＲｚは、大き過ぎると凹凸に対応した画像の濃度ムラが発生することがあり、小さ過ぎると汚れが付着しやすくなる傾向がある。
【００３４】
帯電ローラ１２２Ｙ１に印加する電圧は、直流に交流を重畳したもので、このときの帯電電流が大きいと感光体１０Ｙに対するダメージが大きく、摩耗しやすくなるため感光体１０Ｙの寿命が短くなってしまう。このため印加する交流の電流はできる限り低いほうが良いが、低くしすぎると帯電不良による異常画像が発生してしまう。
本発明者は、実験により、図５に示すように、帯電ローラ１２２Ｙ１の抵抗が低いほど異常画像が発生しない最小帯電電流が低くなる傾向にあることを確認し、また温湿度環境の違いによる差も小さくなり電流設定の環境制御がしやすくなることを確認した。
【００３５】
帯電電流の設定には、帯電ローラ１２２Ｙ１の抵抗管理が重要となることは前に述べたとおりである。このため、帯電ローラ１２２Ｙ１での抵抗の変動幅（バラツキ）を管理することが必要となる。
例えば、図５に示すように、帯電ローラ１２２Ｙ１の抵抗の変動幅（バラツキ）をｌｏｇΩで1桁とすると、１０℃１５％時での帯電電流の設定値は抵抗の変動幅（バラツキ）を考慮しても異常画像が発生しない、０．９ｍＡ以上にする必要がある。
抵抗の変動幅（バラツキ）を、図５に示すように、０．９Ｅ＋５〜７．０Ｅ＋５Ωの０．９桁に抑えることで帯電電流の設定値を０．８７ｍＡに下げることができ、前述した過剰な電流による感光体１０Ｙ表面での摩耗が低減されることになる。
さらに、抵抗の変動幅（バラツキ）を１．１Ｅ＋５〜３．６Ｅ＋５Ωの０．５桁に抑えることで帯電電流の設定値を０．８１ｍＡまで下げることができる。
このように、帯電電流を０．９ｍＡから０．８１ｍＡまで下げられると感光体１０Ｙへのダメージを抑制しやすくなる。特に、経時おける感光体１０Ｙの摩耗量を２０％程度低減でき、感光体１０Ｙの長寿命化が期待できる。
【００３６】
帯電ローラ１２２Ｙ１での抵抗の変動幅（バラツキ）を所定範囲内に納めるには、図３，４に示したように、予め用意されている色合いと抵抗との関係を用いて色合いを観察した結果から得られる関係式により求めた抵抗値を管理することで可能となる。
図３，４に示す色合いと抵抗との関係に基づく関係式は、以下の３種類のパラメータから求められる。なお、これら各パラメータのうちの一つを用いた関係式により抵抗値を求めて帯電電流を推察することも可能である。
【００３７】
（関係式１）
ＣＩＥ（国際照明委員会）による補色空間におけるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系表示の場合、
帯電ローラ抵抗＝（（Ｌ＊−２９．８７７）／３Ｅ−５＋（ａ＊−０．４１５）／１Ｅ−６＋（ｂ＊−５．６４１５）／４Ｅ−６）／３
（関係式２）
ＣＩＥ（国際照明委員会）によるＸＹＺ表色系表示の場合、
帯電ローラ抵抗＝（（Ｘ−７．０３１４）／２Ｅ−５＋（Ｙ−７．３１８８）／２Ｅ−５＋（Ｚ−４．８２５７）／１Ｅ−５）／３
により求められる。
【００３８】
上記色合いに関して、本形態では、一例として次の条件が用いられている。
（１）ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系表示で
３２．６≦Ｌ＊≦５０．９
０．５１≦ａ＊≦１．１２
６．０≦ｂ＊≦８．４
あるいは、ＣＩＥ  ＸＹＺ表色系表示で、
８．８≦Ｘ≦２１．０
９．１≦Ｙ≦２１．３
５．７≦Ｚ≦１１．８
【００３９】
上記色合いを参照して関係式により求められる抵抗(Ω)として、次の条件が設定される。
０．９Ｅ＋５（Ω）≦Ｒ≦７．０＋５（Ω）
【００４０】
上記色合いに関する条件の他の例として、次の条件を用いることもできる。
（１’）ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系表示で
３３．２≦Ｌ＊≦４０．７
０．５３≦ａ＊≦０．７８
６．１≦ｂ＊≦７．１
あるいは、ＣＩＥ  ＸＹＺ表色系表示で、
９．２≦Ｘ≦１４．２
９．５≦Ｙ≦１４．５
５．９≦Ｚ≦８．４
【００４１】
上記色合いを参照して関係式により求められる抵抗(Ω)として、次の条件が設定される。
１．１Ｅ＋５（Ω）≦Ｒ≦３．６Ｅ＋５（Ω）
以上の条件に基づき、本発明者は、実験室環境で１０Ｋ(１万枚)の通紙耐久試験を行い、感光体の摩耗量を測定し、感光体の寿命に達する通紙枚数として次の計算結果を得た。
設定電流値（ｍＡ）        感光体の摩耗寿命                ローラ抵抗
０．８４                  １１２Ｋ枚                  ２．４Ｅ＋５Ω
０．８２                  １３２Ｋ枚                  ７．６Ｅ＋５Ω
０．７７                  １３９Ｋ枚                  １．４Ｅ＋５Ω
以上の計算結果から、色合いの観察による抵抗値の管理により、感光体の寿命までの通紙枚数にも差が出ることがわかる。
【００４２】
なお、図１に示すプリンタ１００で使用される現像剤は、トナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤が用いられ、そのうちのトナーは、以下に説明するが、低い温度で融解・浸透が可能な低融点（Ｔｇ）トナーが用いられている。
【００４３】
低融点トナーは、近年要求が高まっている省エネルギー化のための画像形成可能となるまでの待機時間の短縮による消費電力の低減化を可能にするために用いられるトナーである。
ここで、省エネルギー化に関して説明すると、１９９９年度の国際エネルギー機関（ＩＥＡ）のＤＳＭ（Ｄｅｍａｎｄ−ｓｉｄｅ−Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）プログラムにおいて、次世代複写機の技術調達プロジェクトが存在し、その要求仕様が公表されている。
【００４４】
３０ｃｐｍ以上の複写機については、待機時間が１０秒以内、待機時の消費電力が１０〜３０ワット以下（複写速度で異なる）とするよう、従来の複写機に比べて飛躍的な省エネ化の達成が要求されている。
この要求を達成するためのやり方の一つとして、加熱ローラ等の定着部材を低熱容量化させて、トナーの温度応答性を向上させる方法が考えられるが、十分満足できるものではない。
前記要求を達成し待機時間を極小にするためには、トナー自体の定着温度を下げ、使用可能時のトナー定着温度を低下させることが必須の技術的達成事項であると考えられる。
【００４５】
低温定着対応の低Ｔｇトナーは、必要に応じて帯電制御剤が含有される。
帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。
具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
帯電制御剤の使用量は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。
１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００４６】
着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。
この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。
また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。
この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
この他、高分子系微粒子例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。
例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
特に、シリカ、酸化チタンに上記の表面処理を施して得られる疎水性シリカ、疎水性酸化チタンを用いることが好ましい。
【００４７】
図１に示したプリンタ１００の動作は次の通りである。なお、以下の説明では、先に付して色を意味する符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが省略されていることを前置きしておく。
プリンタ１００では、不図示のオペレーションパネルやパーソナルコンピュータ等の外部機器からプリント命令を受け付ける。プリント命令に従い、感光体１０を図中時計方向に回転させ、帯電装置１２２Ｙの帯電ローラ１２２Ｙ１によるバイアス印加によって感光体１０の表面を所定の極性に一様帯電される。
帯電後の感光体１０に対し、露光装置１４０は、入力されたカラー画像情報に対応して光変調された例えばレーザービーム光を色毎に照射し、これによって各感光体１０の表面にそれぞれ各色の静電潜像を形成する。
各静電潜像に対し、各色の現像装置１２３（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）の現像ローラ（図２において符号１２３Ｙ１で示す部材）から各色の現像剤が供給され、各色の静電潜像を各色の現像剤を用いた可視像処理が行われて各色に対応したトナー像を形成して可視像化される。
【００４８】
次いで、一次転写ローラ１６１に対してトナー像と逆極性の転写電圧を印加することによって、中間転写ベルト１６２を挟んで感光体１０と一次転写ローラ１６１との間に一次転写電界が形成される。これにより、弱圧接している一次転写ローラ１６１と中間転写ベルト１６２との間に一次転写ニップ部が形成されてトナー像が中間転写ベルト１６２に順次転写される。
【００４９】
中間転写ベルト１６２上に一次転写された積層トナー像は、給紙カセット１３１内から給紙ローラ１３２およびレジストローラ１３３を経て給送される転写紙に対して二次転写ローラ１６５により形成される転写電界によって一括転写される。
転写紙上に転写された積層トナー像は、定着装置９０に搬送されてトナー像が定着され、その後、排紙ローラ９１により排紙収納部１００Ａに向けて排出される。
トナー像転写後の感光体１０，中間転写ベルト１６２は、クリーニング装置１２４および１６７（図１，図２参照）により未転写トナーを清掃される。
【００５０】
一方、感光体１０の表面劣化や異常画像の発生を抑えるために帯電ローラ１２２Ｙ１での帯電電流を過剰なものとしないための管理は、次の手順が用いられる。つまり、帯電ローラ１２２（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）の色合いを観察し、色合いと抵抗との関係に基づく関係式により得られた抵抗値を所定範囲内に納める管理を行う。
具体的には関係式１，２を用いて求められた抵抗値が所定範囲内に治まり、変動幅（バラツキ）が狭い範囲にとどめられている帯電ローラ１２２（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）を選択してプリンタ１００に組み込む。
これにより、組み立てられた多数のプリンタ１００は、いずれも帯電ローラ１０（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）への帯電電流を低い値に設定することができることになる。この結果、感光体１０（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）の表面での摩耗を防止あるいは抑制することができ、感光体の長寿命化が可能となる。
管理に際しては、たとえば、図６に示すような、色合いと抵抗値との関係を示すマップを、上記関係式を算出する制御系に組み込んでおくことで、管理対象のロット内に含まれる帯電ローラ１２２Ｙ１の選択結果を表示などにより判別することが可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  被帯電部材の一つである像担持体
１００  画像形成装置
１２１Ｙ  プロセスカートリッジ
１２２Ｙ  帯電装置
１２２Ｙ１  帯電部材
１４０  書き込み装置
１２３Ｙ  現像装置
１２４Ｙ  クリーニング装置
１６０  転写装置
１６２  転写体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２０１１−２４８３８０号公報
【図１】
2015232592.tif 000003
【図２】
2015232592.tif 000004
【図３】
2015232592.tif 000005
【図４】
2015232592.tif 000006
【図５】
2015232592.tif 000007
【図６】
2015232592.tif 000008