(57)【要約】【課題】非接触帯電を行う帯電ローラに少なくとも交流電圧が印加されても、像担持体からの振動音の発生をより一層効果的に発生することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電ローラ３ａの芯金３ｂの両端部に第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅが固定され、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅの間の芯金３ｂの外周面には抵抗層３ｃが形成される。第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅが感光体２に圧接されて帯電ギャップＧが設定される。第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅに関して帯電部３ａ1と反対側の芯金３ｂの部分３ｆ,３ｇに、それぞれ、第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉが設けられる。第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉが感光体２に当接して感光体２からの振動音が吸収緩和される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも静電潜像が形成される筒状の像担持体と、両端部にギャップ部材が固定されるとともに前記ギャップ部材が前記像担持体に当接することで前記像担持体に対して設定される所定の帯電ギャップで前記像担持体を非接触帯電する帯電ローラとを備え、前記両端部のギャップ部材間の前記帯電ローラの部分が前記像担持体を非接触帯電する帯電部とされており、前記帯電ローラに少なくとも交流電圧を印加することで前記像担持体を非接触帯電する画像形成装置において、
前記ギャップ部材に関し前記帯電部と反対側の前記帯電ローラの部分に、それぞれ、前記像担持体に当接する弾性部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記弾性部材は前記像担持体の回転に連れ回りするように設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記弾性部材はディスク形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２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、少なくとも静電潜像が形成される像担持体と、両端部に固定されたギャップ部材が像担持体に当接することで像担持体に対して所定の帯電ギャップが設定されて像担持体を非接触帯電する帯電ローラとを備え、帯電ローラに少なくとも交流電圧（ＡＣ）の帯電バイアスが印加される、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からなる画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、像担持体に対して所定の帯電ギャップを置いて、この像担持体を非接触帯電する帯電ローラを備えて非接触帯電方法を行う画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。この特許文献１に開示の画像形成装置に用いられる帯電ローラは、芯金の外周面に導電性を有する弾性部材からなる抵抗層を設けるとともに、この抵抗層の両端部外周面に、それぞれ、絶縁性を有するテープ状のフィルム部材からなるギャップ部材をリング状に巻き付けて固着し、これら一対のギャップ部材を像担持体である感光体ドラムの外周面に当接させることにより、一対のギャップ部材間の帯電ローラの帯電部と感光体ドラムとの間に所定の帯電ギャップを設定している。
【０００３】
そして、帯電ローラの帯電部が帯電ギャップにより感光体ドラムを非接触帯電することで、オゾンの発生を抑制することができるとともに、感光体ドラムに付着しているトナー等の異物が帯電ローラに付着したり、帯電ローラの抵抗層中に含まれる物質が感光体ドラムに付着したりすることが防止できるので、帯電ローラによる感光体ドラムの帯電性能を向上することができる。
【０００４】
ところで、前述のような非接触帯電方法では、感光体の感光層と帯電ローラ間の帯電ギャップが不均一であったり、急激な環境変動があったりすると帯電不良を生じ、画像形成不良が発生することがあるという問題がある。そのため、従来、直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアスを帯電ローラに印加することで、この問題に対応している。
【０００５】
しかし、このように直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアスを帯電ローラに印加すると、交流電圧によって帯電ローラが振動し、この帯電ローラの振動の影響を受けて感光体から連続的な振動音が発生する場合がある。これは、帯電ギャップが約２０μｍ前後の小さい値であるので、感光体と帯電ローラ間の微小間隙内の空気が帯電ローラの振動に対して粘性的性質を示し、この空気の粘性的性質によりあたかも感光体と帯電ローラとが動作的に一体化して振動するものと考えられる。
【０００６】
そこで、感光体内部に、例えばゴム等の弾性制振部材を完全にまたはほぼ完全に充填させることで、感光体の振動音を抑制することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載の感光体によれば、感光体内部に充填された弾性制振部材により感光体の振動音が吸収されるので、帯電ローラに交流電圧を印加したとき帯電ローラが振動しても、感光体の振動音の発生が抑制される。
【特許文献１】特開２００１−２９６７２３号公報。
【特許文献２】特開２００３−３０２８７０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、特許文献２に記載の画像形成装置では、感光体の内部空間に弾性制振部材で完全にまたはほぼ完全に埋められているので、帯電ローラに交流電圧が印加されて帯電ローラが振動したとき、弾性制振部材はその振動吸収機能を確実に発揮することができず、感光体の振動が効果的にかつ十分に抑制されるとは言えない。このため、帯電ローラと感光体との近接距離（帯電ギャップ）が変動してしまい、帯電不良およびバンディング不良を発生してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、非接触帯電で像担持体を帯電する帯電ローラに少なくとも交流電圧が印加されても、像担持体からの振動音の発生をより一層効果的に発生することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、少なくとも静電潜像が形成される筒状の像担持体と、両端部にギャップ部材が固定されるとともに前記ギャップ部材が前記像担持体に当接することで前記像担持体に対して設定される所定の帯電ギャップで前記像担持体を非接触帯電する帯電ローラとを備え、前記両端部のギャップ部材間の前記帯電ローラの部分が前記像担持体を非接触帯電する帯電部とされており、前記帯電ローラに少なくとも交流電圧を印加することで前記像担持体を非接触帯電する画像形成装置において、前記ギャップ部材に関し前記帯電部と反対側の前記帯電ローラの部分に、それぞれ、前記像担持体に当接する弾性部材が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２の発明は、前記弾性部材が前記像担持体の回転に連れ回りするように設けられていることを特徴としている。
更に、請求項３の発明は、前記弾性部材がディスク形状に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された請求項１および２の発明の画像形成装置によれば、ギャップ部材に関し帯電部と反対側の帯電ローラの部分に弾性部材を設けるとともに、これらの弾性部材を像担持体に当接させているので、帯電ローラに交流電圧を印加したとき帯電ローラが振動しても、この振動を弾性部材によって吸収緩和するので、像担持体に大きな振動が発生するのを、より一層効果的に抑制できる。これにより、帯電ローラと像担持体との近接距離がほとんど変動しなく、この近接距離を安定して一定以下に保つことができるので、帯電ギャップも安定して一定に保つことができる。したがって、帯電不良およびバンディング不良を防止でき、その結果、良好な画像形成を行うことができる。しかも、像担持体の振動による振動音も低減することができる。
【００１２】
したがって、帯電ローラに交流電圧を印加して像担持体を非接触で帯電させても、均一な帯電ギャップを更に一層長期間にわたって維持させることができ、像担持体の安定した良好な帯電を行うことができる。これにより、高品質の画像を長期間にわたって得ることができる。
【００１３】
また、帯電ローラに弾性部材を単に設けるだけであるので、構造が簡単であり、従来のギャップ部材を有する帯電ローラを大幅設計変更する必要がなく、ギャップ部材および弾性部材を有する帯電ローラを安価に製造することができる。
【００１４】
特に、請求項２の発明によれば、弾性部材を像担持体の回転に連れ回りするようにしているので、像担持体が回転しても像担持体と弾性部材との接触がスムーズとなり、弾性部材による振動吸収緩和効果を向上させることができる。
また、請求項３の発明によれば、前述の振動を吸収緩和する弾性部材をディスク形状に形成しているので、特許文献２に記載のゴム等の弾性制振部材を感光体に完全にまたはほぼ完全に充填させる場合に比べて、画像形成装置を簡単な構造でしかも安価に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図、図２は図１に示す例の感光体および帯電ローラを模式的に示す断面図である。
【００１６】
図１および図２に示すように、この例の画像形成装置１は静電潜像およびトナー像（現像剤像）が形成される像担持体である感光体２を備えているとともに、この感光体２は図１において時計回りに回転される。感光体２の周囲に感光体２の回転方向上流側から、順次、感光体２を非接触帯電する帯電装置３、感光体２に静電潜像を書き込む光書込み装置４、感光体２の静電潜像をトナーで現像する現像装置５、感光体２のトナー像を転写する転写装置６、および感光体２をクリーニングするクリーニング装置７を備えている。
【００１７】
この例の感光体２は筒状の感光体ドラムからなり、従来公知の感光体ドラムと同様に円筒状の金属素管２ａの外周面に所定膜厚の感光層２ｂが形成されている。この感光体２における金属素管２ａには、例えばアルミニウム等の導電性の管が用いられるとともに、感光層２ｂには、従来公知の有機感光体が使用される。金属素管２ａの両端には、それぞれ、回転軸２ｃ,２ｄが金属素管２ａと同軸にかつ軸方向に突設されている。これにより、金属素管２ａの内部は密閉空間Ｓが形成されている。そして、感光体２は、これらの回転軸２ｃ,２ｄが図示しない装置本体に軸受を介して回転可能に支持されて設けられている。
【００１８】
帯電装置３は感光体２に対して非接触の帯電を行う帯電ローラ３ａを備えており、この帯電ローラ３ａは感光体２の回転方向αと逆方向β（図１において、反時計回り）に回転される。図２に示すように、帯電ローラ３ａは芯金３ｂを備えており、この芯金３ｂは導電性を有する、例えば金属シャフト等からなる導電性シャフトとして構成されている。この導電性シャフトとしては、例えばＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施したものを用いることができる。
【００１９】
また、芯金３ｂの両端部の外周面上には、所定幅で一定膜厚の、例えば粘着テープからなるフィルム部材をリング状に巻き付けることにより、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅが固定されている。更に、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅの間の芯金３ｂの外周面には、導電性塗装材を例えばスプレー塗装で塗装することにより抵抗層３ｃが形成されている。なお、芯金３ｂの外周面の全面に抵抗層３ｃを前述と同様の方法で形成し、帯電ローラ３ａの両端部における抵抗層３ｃの外周面上に、前述の第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅを固定することもできる。
【００２０】
従来の第１および第２ギャップ部材による非接触帯電を行う画像形成装置と同様に、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅが感光体２の外周面に圧接されることより、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅ間の抵抗層３ｃと感光体２との間にフィルム部材の所定膜厚に基づいた所定の帯電ギャップＧが設定されている。その場合、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅ間の抵抗層３ｃが、感光体２を一様帯電する帯電部３ａ1を構成している。そして、この帯電装置３においては、帯電ローラ３ａの帯電部３ａ1により感光体２が帯電ギャップＧを有する非接触で一様帯電される。
【００２１】
更にこの例の帯電装置３では、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅに関して帯電部３ａ1と反対側の芯金３ｂの部分３ｆ,３ｇに、それぞれ、ディスク形状の第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉが設けられている。これらの第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉはそれぞれ対応する第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅに隣接しかつ第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅに対して接触または離間して芯金３ｂの部分３ｆ,３ｇに固定されている。ディスク状の第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉの外径はそれぞれ第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅの外径より大きく設定されている。なお、抵抗層３ｃを芯金３ｂの外周面前に形成した場合には、第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉは、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅと同様に抵抗層３ｃの外周面に固定される。
【００２２】
これらの第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉも感光体２の外周面に当接されるようになっている。その場合、第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉは、その感光体２との当接部が弾性的に撓んで第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅが感光体２の外周面に当接することができるようになっている。したがって、帯電ローラ３ａに、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅより大きな外径を有する第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉを設けても、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅが感光体２の外周面に当接して所定の帯電ギャップＧを確実に設定することができる。第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉには、例えばＥＰＴー５１（ブリジストン化成品東京社製）、リアルシーラー（ブリジストン化成品東京社製）、ＱＵＷ（ブリジストン化成品東京社製）等のスポンジ、あるいはＰＵゴム等を用いることができる。
第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉが感光体２の外周面に当接した状態で、これらの第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉつまり帯電ローラ３ａが感光体２の下移転に連れ回りするようにされている。
【００２３】
光書込み装置４は、例えばレーザ光等により感光体２に静電潜像を書き込む。また、現像装置５は、現像ローラ５ａ、トナー供給ローラ５ｂおよびトナー層厚規制部材５ｃを有している。そして、トナー供給ローラ５ｂによって現像ローラ５ａ上に現像剤であるトナー（不図示）が供給されるとともに、この現像ローラ５ａ上のトナーがトナー層厚規制部材５ｃによりその厚みを規制されて感光体２の方へ搬送され、搬送されたトナーで感光体２上の静電潜像が現像されて感光体２上にトナー像が形成される。
【００２４】
転写装置６は転写ローラ６ａを有し、この転写ローラ６ａにより感光体２上にトナー像が転写紙や中間転写媒体等の転写媒体８に転写される。そして、トナー像が転写媒体８である転写紙に転写された場合には、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成され、また、トナー像が転写媒体８である中間転写媒体に転写された場合には、中間転写媒体上のトナー像が更に転写紙に転写された後、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成される。
【００２５】
クリーニング装置７は例えばクリーニングブレード等のクリーニング部材７ａを有し、このクリーニング部材７ａにより感光体２がクリーニングされて、感光体２上の転写残りトナーが除去されかつ回収される。
この例の画像形成装置１の全体の画像形成動作は、従来の一般的な画像形成装置１の画像形成動作と同じであるので、その説明は省略する。
【００２６】
この例の画像形成装置１によれば、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅに関し帯電部３ａ1と軸方向に反対側の帯電ローラ３ａの部分３ｆ,３ｇに、それぞれ第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉを設けるとともに、これらの第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉを感光体２に当接させているので、帯電ローラ３ａに交流電圧（ＡＣ）を印加したとき帯電ローラ３ａが振動しても、この振動を第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉによって吸収緩和することができる。したがって、帯電ローラ３ａの振動により感光体２に大きな振動が発生するのを、より一層効果的に抑制できる。これにより、帯電ローラ３ａと感光体２との近接距離がほとんど変動しなく、この近接距離を安定して一定以下に保つことができるので、帯電ギャップＧも安定して一定に保つことができる。したがって、帯電不良およびバンディング不良を防止でき、その結果、良好な画像形成を行うことができる。しかも、感光体２の振動による振動音も低減することができる。
【００２７】
したがって、帯電ローラ３ａに交流電圧（ＡＣ）を印加して感光体２を非接触で帯電させても、均一な帯電ギャップＧを更に一層長期間にわたって維持させることができ、感光体２の安定した良好な帯電を行うことができる。これにより、高品質の画像を長期間にわたって得ることができる。
【００２８】
また、帯電ローラ３ａに第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉを単に設けるだけであるので、構造が簡単であり、従来のギャップ部材を有する帯電ローラを大幅設計変更する必要がなく、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅおよび第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉを有する帯電ローラ３ａを安価に製造することができる。
【００２９】
更に、第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉを感光体２の回転に連れ回りするようにしているので、感光体２が回転しても感光体２と第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉとの接触がスムーズとなり、第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉによる振動吸収緩和効果を向上させることができる。
【００３０】
次に、本発明により得られる効果を確認する実験を行った。
（実験装置）
実験装置は、市販のセイコーエプソン社（株）製のカラープリンタＬＰ９０００Ｃを改造したものを使用した。この実験装置の概要を表１に示す。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１に示すように、実験装置である画像形成装置は、感光体、クリーニングブレード、露光装置である光書込装置、現像装置、転写装置、および定着装置として、それぞれ、セイコーエプソン社（株）製のカラープリンタＬＰ９０００Ｃの感光体ドラム、クリーニングブレード、光書込装置、現像装置（純正のトナーを含む）、転写装置（中間転写ベルトを含む）、および定着装置を用いた。
【００３３】
図３（ａ）に示す第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉを有する帯電ローラ（ＣＲ）３ａと図３（ｂ）に示す第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉを有さない帯電ローラ（ＣＲ）３ａとを作製して、Ｎｏ.１ないし１６の騒音測定試験および画像評価試験と、Ｎｏ.１７ないし２０のギャップ変動測定試験の実験を行った。
【００３４】
感光体２は、ＬＰ９０００Ｃの感光体ドラムをそのまま使用した。
また、帯電ローラ３ａは非接触帯電ローラであり、金属の芯金３ｂがＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施して形成され、かつ各実験に用いた芯金３ｂの径φは表２に示す通りである。帯電ギャップＧを形成するための各ギャップ部材３ｄ,３ｅは、ともに厚み２２μｍのポリエステルテープを芯金３ｂの両端部の所定位置に２重に巻き付けて構成した。各ギャップ部材の幅はともに５ｍｍである。更に、各ギャップ部材３ｄ,３ｅ間の芯金３ｂの外周面に、帯電部３ａ1として膜厚３０μｍの抵抗層３ｃからなる表層を形成した。抵抗層３ｃは、ポリウレタン樹脂３０ｗｔ％、アクリル樹脂３０ｗｔ％、導電性酸化錫４０ｗｔ％の材料を標準仕様とした。その場合、導電性酸化錫の量は、標準仕様より±１０ｗｔ％になるように調整し、導電性酸化錫の量の変化分については、ポリウレタン樹脂の量を変化させることにより、調整した。そして、これらの材料を水とエタノールに溶解したものをスプレーで塗装することにより抵抗層３ｃを形成して、完成させた。帯電量域幅（帯電部３ａ1の幅）は３３０ｍｍであり、帯電ローラ３ａの感光体ドラムへの当接圧力は５００ｇｆ／ｃｍである。
【００３５】
第１および第２弾性部材３ｈ,３ｉを有する帯電ローラ３ａとしては、４つの構成Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄの帯電ローラ３ａを作製した。構成Ａは図３（ａ）に示す帯電ローラ３ａであり、弾性部材の材料としてＥＰＴ−５１（ブリジストン化成品東京社製）を用い、その幅を３ｍｍに設定した。また、構成Ｂは同じく図３（ａ）に示す帯電ローラ３ａであり、弾性部材の材料として同じくＥＰＴ−５１（ブリジストン化成品東京社製）を用い、その幅を５ｍｍに設定した。更に、構成Ｃは同じく図３（ａ）に示す帯電ローラ３ａであり、弾性部材の材料としてＰＵゴム（ゴム硬度アスカーＣ４０°）を用い、その幅を３ｍｍに設定した。更に、構成Ｄは図３（ｂ）に示す帯電ローラ３ａであり、弾性部材を用いない帯電ローラ３ａである。
更に、ＡＣ電源としてＴｒｅｋ（ＡＣ出力用）（米国トレック社製）を用いた。ＤＣ電源は自作品を用いた。
そして、前述の各部品を用いて図１に示すような画像形成装置を作製した。
【００３６】
（実験条件および結果）
Ｎｏ.１ないし１６の実験では、表２に示す実験条件により印字試験を行った。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
Ｎｏ.１ないし２０の共通の実験条件は、帯電ローラ３ａに印加する帯電電圧が直流電圧ＶDCと交流電圧ＶPPとの重畳電圧であり、交流電圧ＶPPがすべてサイン（ｓｉｎ）波である。また、プロセス速度が２１０ｍｍ／ｓｅｃであり、帯電ローラの周速と感光体の周速との周速比が１である。更に、現像印加電圧もＤＣ電圧とＡＣ電圧との重畳電圧であり、ＤＣ電圧ＶDC＝−２００Ｖ、ＡＣ電圧ＶPP＝１４００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝３.０ｋＨｚの矩形波（５０％デューティ）であり、更に転写印加電圧が＋２００Ｖであった。
【００３９】
Ｎｏ.１ないし２０の個別の実験条件について説明する。
表２に示すように、Ｎｏ.１の実験での実験条件は、帯電ローラ（ＣＲ）の金属シャフトの径φが９ｍｍ、ギャップＧが２０μｍ、抵抗層の抵抗Ｒが１.２×１０6Ω、帯電電圧の直流電圧ＶDCが−６００Ｖ、帯電電圧の交流電圧ＶPPが１６００Ｖ、交流電圧ＶPPの周波数ｆが１.３Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ａ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時（感光体への非接触の自由状態）の外径φが１０.８ｍｍである。したがって、第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの感光体２への当接部の弾性たわみ量は、（１０.８−９）／２＝約０.９ｍｍ（厳密には、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅの厚み分４４μｍだけこれより小さい）である。他のＮｏ.２ないし１６の各実験でも、第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの弾性たわみ量は同様にして算出される。
【００４０】
また、Ｎｏ.２の実験での実験条件は、径φが１０ｍｍ、ギャップＧが２１μｍ、抵抗Ｒが５.２×１０6Ω、直流電圧ＶDCが−５８０Ｖ、交流電圧ＶPPが１６５０Ｖ、周波数ｆが１.２Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｂ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１１.３ｍｍである。
【００４１】
更に、Ｎｏ.３の実験での実験条件は、径φが１１ｍｍ、ギャップＧが１８μｍ、抵抗Ｒが５.２×１０7Ω、直流電圧ＶDCが−５９０Ｖ、交流電圧ＶPPが１７００Ｖ、周波数ｆが１.５Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｃ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１３.２ｍｍである。
【００４２】
更に、Ｎｏ.４の実験での実験条件は、径φが１２ｍｍ、ギャップＧが３４μｍ、抵抗Ｒが５.２×１０5Ω、直流電圧ＶDCが−５５０Ｖ、交流電圧ＶPPが１８００Ｖ、周波数ｆが１.４Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｄ、すなわち第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉは設けられない。
更に、Ｎｏ.５の実験での実験条件は、径φが９ｍｍ、ギャップＧが２８μｍ、抵抗Ｒが１.２×１０7Ω、直流電圧ＶDCが−６００Ｖ、交流電圧ＶPPが１６９０Ｖ、周波数ｆが１.６Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ａ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１１ｍｍである。
【００４３】
更に、Ｎｏ.６の実験での実験条件は、径φが１０ｍｍ、ギャップＧが２６μｍ、抵抗Ｒが８.２×１０6Ω、直流電圧ＶDCが−５８０Ｖ、交流電圧ＶPPが１８００Ｖ、周波数ｆが１.２Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｂ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１２ｍｍである。
更に、Ｎｏ.７の実験での実験条件は、径φが１１ｍｍ、ギャップＧが２７μｍ、抵抗Ｒが３.２×１０7Ω、直流電圧ＶDCが−５９０Ｖ、交流電圧ＶPPが１９００Ｖ、周波数ｆが１.３Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｃ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１３ｍｍである。
【００４４】
更に、Ｎｏ.８の実験での実験条件は、径φが１２ｍｍ、ギャップＧが４５μｍ、抵抗Ｒが６.２×１０6Ω、直流電圧ＶDCが−５５０Ｖ、交流電圧ＶPPが１８９０Ｖ、周波数ｆが１.５Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｄ、すなわち第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉは設けられない。
更に、Ｎｏ.９の実験での実験条件は、径φが９ｍｍ、ギャップＧが２０μｍ、抵抗Ｒが１.２×１０6Ω、直流電圧ＶDCが−６００Ｖ、交流電圧ＶPPが１６００Ｖ、周波数ｆが１.３Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ａ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１０ｍｍである。
【００４５】
更に、Ｎｏ.１０の実験での実験条件は、径φが１０ｍｍ、ギャップＧが２１μｍ、抵抗Ｒが５.２×１０6Ω、直流電圧ＶDCが−５８０Ｖ、交流電圧ＶPPが１６５０Ｖ、周波数ｆが１.２Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｂ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１２ｍｍである。
更に、Ｎｏ.１１の実験での実験条件は、径φが１１ｍｍ、ギャップＧが１８μｍ、抵抗Ｒが５.２×１０7Ω、直流電圧ＶDCが−５９０Ｖ、交流電圧ＶPPが１７００Ｖ、周波数ｆが１.５Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｃ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１３ｍｍである。
【００４６】
更に、Ｎｏ.１２の実験での実験条件は、径φが１２ｍｍ、ギャップＧが３４μｍ、抵抗Ｒが５.２×１０5Ω、直流電圧ＶDCが−５５０Ｖ、交流電圧ＶPPが１８００Ｖ、周波数ｆが１.４Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｄ、すなわち第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉは設けられない。
更に、Ｎｏ.１３の実験での実験条件は、径φが９ｍｍ、ギャップＧが２８μｍ、抵抗Ｒが１.２×１０7Ω、直流電圧ＶDCが−６００Ｖ、交流電圧ＶPPが１６９０Ｖ、周波数ｆが１.６Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ａ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１３ｍｍである。
【００４７】
更に、Ｎｏ.１４の実験での実験条件は、径φが１０ｍｍ、ギャップＧが２６μｍ、抵抗Ｒが８.２×１０6Ω、直流電圧ＶDCが−５８０Ｖ、交流電圧ＶPPが１８００Ｖ、周波数ｆが１.２Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｂ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１２ｍｍである。
更に、Ｎｏ.１５の実験での実験条件は、径φが１１ｍｍ、ギャップＧが２７μｍ、抵抗Ｒが３.２×１０7Ω、直流電圧ＶDCが−５９０Ｖ、交流電圧ＶPPが１９００Ｖ、周波数ｆが１.３Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｃ、および第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉの非圧縮時の外径φが１１.９ｍｍである。
【００４８】
更に、Ｎｏ.１６の実験での実験条件は、径φが１２ｍｍ、ギャップＧが４５μｍ、抵抗Ｒが６.２×１０6Ω、直流電圧ＶDCが−５５０Ｖ、交流電圧ＶPPが１８９０Ｖ、周波数ｆが１.５Ｈｚ、帯電ローラ３ａの構成が表１に示す構成Ｄ、すなわち第１および第２弾性部材２ｈ,２ｉは設けられない。
【００４９】
更に、Ｎｏ.１７ないし２０の実験での実験条件は、いずれも芯金３ａの径φが１０ｍｍであり、その他はそれぞれＮｏ.１ないし４の実験での実験条件と同じである。
したがって、実験Ｎｏ.１ないし３、Ｎｏ.５ないし７、Ｎｏ.９ないし１１、Ｎｏ.１３ないし１５、およびＮｏ.１７ないし１９が本発明の実施例であり、また、実験Ｎｏ.４、８、１２、１６、および２０が本発明の比較例である。
【００５０】
（騒音測定試験）
騒音測定試験はＮｏ.１ないしＮｏ.１６のすべての実験で同じであり、Ａ４サイズの普通紙に５％濃度のモノクロ印字を１００枚連続で行うとともに、２０枚目から８０枚目までの間で普通騒音計ＬＡ−１２１０（小野測器（株）製）を用いて１０秒間音圧（ｄＢ）を測定した。このときの騒音測定の環境は、通常使用する環境（温度２３℃で湿度６５％Ｒ.Ｈ.）である。
【００５１】
（結果）
実験結果を表３に示す。その場合、測定した音圧（ｄＢ）に対してＦＦＴ解析を行って、現像周波数３.０ｋＨｚに起因する周波数成分（１倍振動（３.０ｋＨｚ）〜６倍振動（１８.０ｋＨｚ））を削除して全体の音圧として比較することで評価し、音圧（ｄＢ）を得た。そして、得られた音圧（ｄＢ）が５０（ｄＢ）以上の場合を不良（×）とし、５０（ｄＢ）未満の場合を良好（○）と判定した。
【００５２】
【表３】
2008039999.tif 000005
【００５３】
表３から明らかなように、本発明の実施例に対するＮｏ.１ないし３、Ｎｏ.５ないし７、Ｎｏ.９ないし１１、およびＮｏ.１３ないし１５の各実験では、いずれも音圧（ｄＢ）が５０ｄＢ未満で音圧が比較的小さいので、帯電ローラ３ａにＡＣ電圧を印加しても、感光体２は大きな振動を発生しなく良好（○）であり、また、本発明の比較例に対するＮｏ.４、８、１２、および１６の各実験では、いずれも音圧（ｄＢ）が５０ｄＢ以上で感光体２は大きな振動を発生して不良（×）である結果が得られた。
【００５４】
（画像評価試験）
画像評価試験は、前述の騒音測定試験においてＡ４サイズの普通紙に５％のモノクロ印字を１００枚連続で行った後、更に５０％濃度の全面ベタ印字を２０００枚行った。２０００枚の印字を終了した時点で、画質不良の存否およびバンディング不良の存否を目視で判定した。
【００５５】
（結果）
実験結果を表４に示す。目視で画質不良の存否を判定し、画質がまったく問題なかった場合を優良（○）とし、また画質が若干良好ではなかったが実用に供し得る場合を良好（△）とし、更に画質が良好でなかった場合を不良（×）と判定した。また、目視でバンディングの存否を判定し、バンディングが生じなかった場合を良（○）とし、バンディングが生じた場合を不良（×）と判定した。
【００５６】
【表４】
2008039999.tif 000006
【００５７】
表４から明らかなように、画質については、本発明の実施例に対するＮｏ.１ないし３、Ｎｏ.５ないし７、Ｎｏ.９ないし１１、およびＮｏ.１３ないし１５の各実験では、いずれも画質が優良（○）であり、また、本発明の比較例に対するＮｏ.４および８の各実験では、ともに画質が良好（△）であり、更に本発明の比較例に対するＮｏ.１２および１６の各実験では、ともに画質が不良（×）である結果が得られた。一方、バンディングについては、本発明の実施例に対するＮｏ.１ないし３、Ｎｏ.５ないし７、Ｎｏ.９ないし１１、およびＮｏ.１３ないし１５の各実験では、いずれもバンディングが良好（○）であり、また、本発明の比較例に対するＮｏ.４、８、１２、および１６の各実験では、ともにバンディングが不良（×）である結果が得られた。
【００５８】
（総合評価）
前述の騒音測定試験および画像評価試験の結果に基づいて判定した総合評価を表５に示す。音圧、画質およびバンディングの結果に基づいて総合評価が良好であると判定した場合を表５に（○）で表示し、総合評価が不良であると判定した場合を表５に（×）で表示した。
【００５９】
【表５】
2008039999.tif 000007
【００６０】
表５から明らかなように、総合評価は、本発明の実施例に対するＮｏ.１ないし３、Ｎｏ.５ないし７、Ｎｏ.９ないし１１、およびＮｏ.１３ないし１５の各実験ではいずれも良好（○）であり、また、本発明の比較例に対するＮｏ.４、８、１２、および１６の各実験ではいずれも不良（×）である結果が得られた。これにより、本発明により所期の効果を得ることができることが確認された。
【００６１】
（ギャップ変動測定試験）
ギャップ変動測定試験はＮｏ.１７ないし２０の実験で行われ、帯電ローラに表２に示す直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加した状態で前述の騒音評価試験でのプロセス速度に対応する回転速度で感光体および帯電ローラを連続的に回転させ、このときの感光体および帯電ローラの各軸方向中心位置における帯電ギャップの変動を普通のレーザー変位計で測定した。実験結果を図４ないし図７に示す。
【００６２】
図４ないし図７に示すように、本発明の実施例に対するＮｏ.１７ないし１９の各実験では、いずれもギャップ変動が約１０μｍ以下で比較的小さく、しかも帯電ギャップＧが不良領域である５０μｍを越えず、また、本発明の比較例に対するＮｏ.２０の実験では、ギャップ変動が約１７μｍで比較的大きく、しかも帯電ギャップＧが不良領域である５０μｍを越える結果が得られた。これにより、弾性部材が潰れた状態を保持しつつ感光体に当接することで、帯電ローラと感光体との間の帯電ギャップの振れ幅が小さくなり、良好な帯電が得られることが確認された。また、弾性部材がない場合には、帯電ギャップの振れ幅が大きくなり、バンディング不良、帯電不良（帯電ギャップが大きくなり過ぎて５０μｍを超えることによる）、帯電斑（帯電幅が瞬時に変動するため、帯電量に変動が起こる）等が発生してしまうことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の画像形成装置は、少なくとも静電潜像が形成される像担持体と、両端部に固定されたギャップ部材が像担持体に当接することで像担持体に対して所定の帯電ギャップが設定されて像担持体を非接触帯電する帯電ローラとを備え、帯電ローラに少なくとも交流電圧（ＡＣ）の帯電バイアスが印加される、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からなる画像形成装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図２】図１に示す例の感光体および帯電ローラを模式的に示す断面図である。
【図３】本発明にかかる画像形成装置の実験に用いた感光体および帯電ローラを模式的に示し、（ａ）は本発明の実施例を示す図、（ｂ）は本発明の比較例を示す図である。
【図４】本発明にかかる画像形成装置の帯電ギャップ変動の実験結果を示す図である。
【図５】本発明にかかる画像形成装置の帯電ギャップ変動の他の実験結果を示す図である。
【図６】本発明にかかる画像形成装置の帯電ギャップ変動の更に他の実験結果を示す図である。である。
【図７】本発明にかかる画像形成装置の帯電ギャップ変動の更に他の実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…画像形成装置、２…感光体、２ａ…金属素管、２ｂ…有機感光層、３…帯電装置、３ａ…帯電ローラ、３ｂ…芯金、３ｃ…抵抗層、３ｄ…第１ギャップ部材、３ｅ…第２ギャップ部材、３ｈ…第１弾性部材、３ｉ…第２弾性部材
【図１】
2008039999.tif 000008
【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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