(57)【要約】【課題】長寿命の接触型帯電部材を備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】回転可能な導電性の支持軸（１）と、支持軸（１）に支持され且つ前記支持軸（１）が所定角度回転した際に第１像担持体（感光体）（ＰＲ）表面に順次接触する複数の接触部（２ａ）を有する半導電性弾性部材（２）とを有する前記接触型帯電部材（ＣＢ）を備えた画像形成装置。前記接触型帯電部材（ＣＢ）を所定角度回転させることにより、未使用の接触部（２ａ）を第１像担持体（ＰＲ）に当接させて帯電第１像担持体（ＰＲ）を帯電させることができる。【選択図】    図２
2004191679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の構成要件（Ａ01）〜（Ａ03）を備えた画像形成装置、
（Ａ01）回転する第１像担持体と、前記第１像担持体の表面を帯電させる接触型帯電部材と、前記帯電した第１像担持体表面を露光して静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置とを有するトナー像形成装置、
（Ａ02）前記第１像担持体表面に形成されたトナー像を第２像担持体に転写する転写部材、
（Ａ03）回転可能な導電性の支持軸と、前記支持軸に支持され且つ前記支持軸が所定角度回転した際に前記第１像担持体表面に順次接触する複数の接触部を有する半導電性弾性部材とを有する前記接触型帯電部材。
【請求項２】
次の構成要件（Ａ04）を備えた請求項１記載の画像形成装置、
（Ａ04）前記支持軸に垂直な断面形状が多角形であり、且つ、前記多角形の複数の角部により前記複数の接触部が構成された前記接触型帯電部材。
【請求項３】
次の構成要件（Ａ05）を備えた請求項１または２記載の画像形成装置、
（Ａ05）前記接触型帯電部材の複数の接触部の中で前記第１像担持体に接触しない位置に回転した接触部をクリーニングする接触部クリーニング部材。
【請求項４】
次の構成要件（Ａ06）を備えた請求項１ないし３のいずれか記載の画像形成装置、
（Ａ06）体積抵抗率が異なる複数の材料層を有する前記半導電性弾性部材。
【請求項５】
次の構成要件（Ａ07）を備えた請求項４記載の画像形成装置、
（Ａ07）前記複数の各接触部の表面が高抵抗の材料層により構成された前記半導電性弾性部材。
【請求項６】
回転する第１像担持体の表面を接触型帯電部材により帯電させ、前記帯電した第１像担持体表面を潜像形成装置により露光して前記第１像担持体表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像装置によりトナー像に現像し、前記第１像担持体上のトナー像を転写部材により第２像担持体に転写する画像形成方法において、回転可能な導電性の支持軸と、前記支持軸に支持され且つ前記支持軸が所定角度回転した際に前記第１像担持体表面に順次接触する複数の接触部を有する半導電性弾性部材とを有する前記接触型帯電部材を使用して、次の工程（Ｂ01），（Ｂ02）を順次繰り返すことを特徴とする画像形成方法、
（Ｂ01）前記複数の接触部の中の１つの接触部が第１像担持体表面に当接した状態で前記第１像担持体表面を帯電させる帯電工程、
（Ｂ02）前記１つの接触部を所定期間使用した後に、前記接触型帯電部材を前記所定角度回転させて他の接触部を前記第１像担持体表面に当接させる接触部切替工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体（第１像担持体）表面に、帯電、露光して静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナー像に現像し、前記トナー像を記録シートまたは中間転写材等の第２像担持体に転写する電子写真式の画像形成装置および画像形成方法に関し、特に、感光体表面を帯電させる帯電部材に接触式帯電部材を用いた画像形成装置および画像形成方法に関する。
本発明の画像形成装置および画像形成方法は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に使用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置において、感光体（第１像担持体）表面を帯電させる帯電部材としてコロナ放電を利用したコロトロンが多く利用されてきたが、コロトロン帯電器はオゾン発生量が多い、高電圧の電源を必要とするためコストが高い、占有スペースも大きいなどの理由から、小型、低価格の電子写真画像形成装置には利用し難いという問題があった。
【０００３】
これに対し、帯電ロール（以下、「ＢＣＲ」（Bias Charge Roll） ともいう。）や帯電ブレード等の接触型帯電部材は占有スペースが小さい、発生するオゾン量が少ない、比較的低い電圧で感光体を帯電する事ができるなどの利点から近年多く用いられるようになってきている。しかしながら接触型帯電部材は帯電均一性の観点から直流電圧に加え交流電圧も印加しており、感光体（第１像担持体）との間の放電電流値が大きい。この放電電流値（帯電電流値）は感光体表面のキズやフィルミングの悪化、感光体表面層の摩耗量の増大、像流れ、クリーニング不良等の障害と密接な関係があり、帯電電流値が高い場合、帯電均一性以外は全て悪い方向に作用している。これらの理由によって感光体を長期にわたり使用することが困難となっていた。
【０００４】
また近年感光体の長寿命化の観点から、表面層にシロキサンを含む層を有する感光体が検討されている。この感光体表面層は低摩耗であることが特徴であるが、その反面前述の接触型帯電部材との間の放電により劣化した表面層を取り除き難く、特に接触型帯電器を用いた場合には正常な画質を維持する事が困難である。
【０００５】
また帯電均一性の観点から、ＢＣＲ（帯電ロール）はほとんど隙間無く感光体表面に接触する必要があるので、形状制御が高い精度で要求され製造コストをより一層低くする事が困難であった。
これに対し帯電ブレードは、感光体表面との当接部近傍の実際に帯電を行う部分にトナーや外添剤などの凝集物が堆積し易い。前記凝集物は感光体表面に移行することはほとんど無いために、前記帯電ブレードは前記当接部近傍の汚れにより、従来のＢＣＲに比較して帯電の均一性が阻害され易いことが問題となっている。
前記ブレード型の帯電器を使用した画像形成装置としては、次の技術が従来より提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２０９９６０号公報（公報第１欄第２〜１５行）
【特許文献２】特開平５−１００５４６号公報（公報第１欄第２〜１０行）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１（特開平７−２０９９６０号公報）では、感光体表面に近接または当接して配置された帯電ブレード近傍にヒーターを設置したり、帯電ブレード内にヒーターを内包することで改善が試みられているが、効果が出るまでに時間がかかることや設置コストが高いという問題がある。さらに、帯電ブレードの一つの先端が静止したまま長時間感光体に接触するため、先端部の摩耗、カケが生じ帯電均一性が阻害される問題も生じている。
また、前記特許文献２（特開平５−１００５４６号公報）では先端の厚みを厚くすることで長寿命化を試みているが、この方法では形状制御や抵抗値制御が難しく、感光体との接触部が１箇所であるので、接触型帯電部材の長寿命化も難しいという問題がある。
【０００８】
前述したように、従来のブレード型接触型帯電部材ではその使用中に感光体との接触部に摩耗、カケなどが生じ帯電不良が生じていた。また帯電領域に汚れが蓄積する事での帯電不良も発生することが問題となっていた。このため、短期間で画質が低下するという問題があった。
本発明は、前述の事情に鑑み、感光体（第１像担持体）表面に帯電、露光して静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナー像に現像し、そのトナー像を記録シートまたは中間転写材等の第２像担持体に転写する電子写真方式の画像形成装置および画像形成方法において、次の記載内容（Ｏ01）を技術的課題とする。
（Ｏ01）長寿命の接触型帯電部材を使用した画像形成装置および画像形成方法を提供すること。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の要素との対応を容易にするため、実施の形態の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施の形態の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施の形態に限定するためではない。
【００１０】
（本発明）
（第１発明）
前記課題を解決するために、第１発明の画像形成装置は、次の構成要件（Ａ01）〜（Ａ03）を備えたことを特徴とする。
（Ａ01）回転する第１像担持体（ＰＲ）と、前記第１像担持体（ＰＲ）の表面を帯電させる接触型帯電部材（ＣＢ）と、前記帯電した第１像担持体（ＰＲ）表面を露光して静電潜像を形成する潜像形成装置（ＲＯＳ）と、前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置（ＧＫ）とを有するトナー像形成装置（ＰＲ＋ＣＢ＋ＲＯＳ＋ＧＫ）、
（Ａ02）前記第１像担持体（ＰＲ）表面に形成されたトナー像を第２像担持体（Ｓ）に転写する転写部材（ＴＲ）、
（Ａ03）回転可能な導電性の支持軸（１）と、前記支持軸（１）に支持され且つ前記支持軸（１）が所定角度回転した際に前記第１像担持体（ＰＲ）表面に順次接触する複数の接触部（２ａ）を有する半導電性弾性部材（２）とを有する前記接触型帯電部材（ＣＢ）。
【００１１】
（第１発明の作用）
前記構成要件を備えた第１発明の画像形成装置では、トナー像形成装置（ＰＲ＋ＣＢ＋ＲＯＳ＋ＧＫ）の接触型帯電部材（ＣＢ）は、回転する第１像担持体（ＰＲ）の表面を帯電させる。潜像形成装置（ＲＯＳ）は、前記帯電した第１像担持体（ＰＲ）表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置（ＧＫ）は前記静電潜像をトナー像に現像する。
転写部材（ＴＲ）は、前記第１像担持体（ＰＲ）表面に形成されたトナー像を第２像担持体（Ｓ）に転写する。
【００１２】
前記接触型帯電部材（ＣＢ）は、回転可能な導電性の支持軸（１）に支持された半導電性弾性部材（２）の複数の接触部（２ａ）の中の１つの接触部（２ａ）が前記第１像担持体（ＰＲ）表面に当接した状態で、前記第１像担持体（ＰＲ）表面を帯電させる。前記１つの接触部（２ａ）は使用期間が経過するに従って、第１像担持体（ＰＲ）との当接部の表面が汚れたり、損傷したりして帯電性能が低下してくる。そこで、使用期間が所定時間経過した時に、前記支持軸（１）を所定角度回転させて、複数の接触部（２ａ）の中の他の接触部（２ａ）を前記第１像担持体（ＰＲ）に当接させると、汚れや損傷の無い新しい接触部（２ａ）が第１像担持体（ＰＲ）に接触（当接）することになる。前記新しい接触部（２ａ）は帯電性能が低下していないので、前記第１像担持体（ＰＲ）表面を適切に帯電させることができる。
したがって、前記接触型帯電部材（ＣＢ）の支持軸（１）を所定角度回転させる度に、複数の接触部（２ａ）の中の未使用の接触部（２ａ）が第１像担持体（ＰＲ）に当接するので、複数の接触部（２ａ）を順次、第１像担持体（ＰＲ）の帯電に使用することができる。
【００１３】
すなわち、第１発明の複数の接触部（２ａ）を有する接触型帯電部材（ＣＢ）を使用して、前記複数の接触部（２ａ）を第１像担持体（ＰＲ）表面に順次当接させる帯電方式では、帯電工程に使用できる接触部（２ａ）が複数有るため、前記接触部（２ａ）のエッジや帯電領域の摩耗やカケが発生した場合でも接触型帯電部材（ＣＢ）を回転させることで使用する接触部（２ａ）を変更すれば接触型帯電部材（ＣＢ）を取り替えることなく良好な帯電を行うことができる。つまり接触型帯電部材（ＣＢ）が持つ前記接触部（２ａ）の数だけ寿命を長くすることができる。したがって、寿命の長い接触型帯電部材（ＣＢ）を提供することができる。
【００１４】
また、電源オン時等の適当な時期に、帯電工程に使用されていない接触部（２ａ）（すなわち、第１像担持体（ＰＲ））に接触していない接触部（２ａ））を、ブラシ等の接触部クリーニング部材（２１）を使用してクリーニングするように構成した場合、再度その接触部（２ａ）を使用することが可能となり、汚れの蓄積による帯電不良の改善が可能となる。
【００１５】
帯電作用を行う接触部（２ａ）を変更可能なこと及び接触していない接触部（２ａ）をクリーニングできることは、特に接触帯電部材（ＣＢ）にＤＣ電圧のみを印加した場合にその効果がより顕著に現れる。ＤＣ電圧のみで感光体を帯電する場合はＡＣ電圧によるレベリング機能が無く、ＤＣ放電電界のみになるため接触部近傍に蓄積した汚れ成分による帯電不良が発生しやすい。ＤＣ電圧のを印加する場合はＡＣとＤＣを重畳する場合より多い頻度で接触帯電器頂角のクリーニングが必要になるかもしれないが、第１像担持体（ＰＲ）や現像剤、クリーニングブレードなどで異なるため、クリーニング頻度は実際の利用上決めれば良いことである。またＤＣ電圧のみを印加した場合は図２において第１像担持体（ＰＲ）の回転方向が逆になっても良い。
また、前記半導電性弾性部材（２）を、導電特性の異なる材料（イオン導電材料または電子導電材料等）や体積抵抗率の異なる材料等の複数層の構成にした場合、環境や第１像担持体（ＰＲ）の膜厚に合った抵抗特性を有する接触型帯電部材（ＣＢ）を作成し利用することが可能となる。
【００１６】
前記第１発明において、次の構成要件（Ａ04）を備えることが可能である。
（Ａ04）前記支持軸（１）に垂直な断面形状が多角形であり、且つ、前記多角形の複数の角部（２ａ）により前記複数の接触部（２ａ）が構成された前記接触型帯電部材（ＣＢ）。
前記構成要件（Ａ04）を備えた画像形成装置では、前記多角形の複数の角部（２ａ）の中の１つの角部（２ａ）を、順次第１像担持体（ＰＲ）に当接させて、第１像担持体（ＰＲ）の表面を帯電させることができる。すなわち、多角形の複数の角部（２ａ）を、第１像担持体（ＰＲ）との接触部（２ａ）として使用できる。
【００１７】
前記構成要件（Ａ04）を備えた画像形成装置のように、断面形状が多角形の接触型帯電部材（ＣＢ）の角部（２ａ）を第１像担持体（ＰＲ）表面に当接させて帯電させる場合は、使用できる角部（２ａ）が複数有るため、エッジや帯電領域の摩耗やカケが発生した場合でも接触型帯電部材（ＣＢ）を回転させることで使用する角部（２ａ）を変更すれば接触型帯電部材（ＣＢ）を取り替えることなく良好な帯電を行うことができる。つまり接触型帯電部材（ＣＢ）が持つ角部（２ａ）の数だけ寿命を長くすることができる。また随時回転させ、帯電工程をしていない角部（２ａ）をクリーニングすることで再度その角部（２ａ）を使用することができ、汚れの蓄積による帯電不良も改善できる。
また、前記半導電性弾性部材（２）を、導電特性の異なる材料（イオン導電材料または電子導電材料等）や体積抵抗率の異なる材料等の複数層の構成にすることで、環境や第１像担持体（ＰＲ）の膜厚に合った抵抗特性を有する接触型帯電部材（ＣＢ）を作成することができる。
【００１８】
従来より多く用いられているロール型の接触型帯電部材（帯電ロール）に対し多角形型の接触型帯電部材（ＣＢ）の作用上有利な効果を以下に述べる。
帯電ロールでは、回転する第１像担持体（ＰＲ）および帯電ロールの接触部の、回転方向の上流側と下流側とで、同様のギャップ（楔状空間）が形成され、前記上流及び下流ギャップの両方で放電が生じる。しかしながら、断面が複数の角部（２ａ）を有する多角形の接触型帯電部材（ＣＢ）の角部（２ａ）を第１像担持体（ＰＲ）表面に当接させる帯電方式では、実際に帯電する領域（放電する領域）は第１像担持体（ＰＲ）の回転方向に対し下流側のみにすることができる。この場合、第１像担持体（ＰＲ）の回転方向に対し下流側のみの微小な領域で帯電するため、ロール型の接触型帯電部材（帯電ロール）より低い電流値で第１像担持体（ＰＲ）表面を均一に帯電することができる。これにより良好な帯電性を確保しつつ第１像担持体（ＰＲ）表面層の劣化を低減することができ、第１像担持体（ＰＲ）表面層の摩耗量の低減、表面傷の抑制、像流れ、トルク上昇等の従来からのロール型の接触型帯電部材にまつわる顕著な障害を低減することができる。
【００１９】
ロール型接触帯電部材の場合、上流側ではギャップが接触部に向かって狭くなっていく。この時の放電電界(及び放電電流)はギャップに反比例して大きくなっていく。印加電圧はＡＣとＤＣなのでギャップ終了近傍ではＡＣ電圧のピッチ及び帯電部材自体の高電界中での抵抗ムラにより第１像担持体表面上には大きい帯電電位ムラが発生している状態である。下流側ではギャップ間で放電開始後徐々にギャップが広まり、放電電界が小さくなっていく。この課程で印加しているＤＣ電圧値(実際にはギャップ間電圧)の電位に第１像担持体表面はレベリングされる。上流側放電が無くとも下流側放電開始直後で(帯電ムラはあるものの)充分に第１像担持体（ＰＲ）表面電位は高い状態であり、言うなれば上流側の放電は無駄な放電である。接触型帯電部材がブレード形状である場合と本発明の場合は上流側の電流値はほとんど無く、下流側のみであるためロール型接触帯電部材よりも低い電流値で帯電することができる。
【００２０】
接触型帯電部材（ＣＢ）による第１像担持体（ＰＲ）表面の劣化は主に交流電流値に比例して悪化しており、交流電流値が高いと表面層の摩耗量の増大、表面傷の悪化、クリーニングブレードとの摩擦力上昇による駆動トルクの増大やブレードのスティック＆スリップによるブレード鳴き、像流れの発生、トナー成分の付着などの障害が発生しやすくなる。特に、シロキサンから成る化合物を表面層に含む第１像担持体（ＰＲ）を使用する場合に、帯電ロールを使用すると、前記障害が顕著に現れ易い。しかしながら、前記低電流で第１像担持体（ＰＲ）を帯電させることが可能な多角形型の接触型帯電部材（ＣＢ）を用いることにより、前記障害の発生を少なくすることができる。
【００２１】
角部（２ａ）を複数持つ多角形の接触型帯電部材（ＣＢ）を使用して、いずれか一つの角部（２ａ）を第１像担持体（ＰＲ）表面に当接させて帯電させる方式では帯電行程に使用する角部（２ａ）を選択できるので、通常のブレード型より均一帯電の維持期間が角部（２ａ）の個数倍となる。また第１像担持体（ＰＲ）に接していない角部（２ａ）をクリーニングする手段を設けることでさらに均一帯電の維持性を向上させることができる。
軸方向で体積抵抗率や素材を変えることで、高温高湿環境から低温低湿環境にあった抵抗率を持った角部（２ａ）を作成することができる。
また、角部（２ａ）先端に高抵抗な部分を設けることで、第１像担持体（ＰＲ）のリークを防止することができる。
また、この接触型帯電部材（ＣＢ）では、を第１像担持体（ＰＲ）表面に当接し角部（２ａ）が変形するため、高精度な形状制御が要求されず、その角部（２ａ）も必要に応じて回転できるため、第１像担持体（ＰＲ）を長期にわたり安定して帯電させることができる。
これらの作用から長期にわたり安定して第１像担持体（ＰＲ）を使用することができるようになる。
【００２２】
前記第１発明または前記構成要件（Ａ04）を備えた画像形成装置において、次の構成要件（Ａ05）を備えることが可能である。
（Ａ05）前記接触型帯電部材（ＣＢ）の複数の接触部（２ａ）の中で前記第１像担持体（ＰＲ）に接触しない位置に回転した接触部（２ａ）をクリーニングする接触部クリーニング部材（２１）。
前記構成要件（Ａ05）を備えた画像形成装置では、接触部クリーニング部材（２１）は、前記接触型帯電部材（ＣＢ）の複数の接触部（２ａ）の中で前記第１像担持体（ＰＲ）に接触しない位置に回転した接触部（２ａ）をクリーニングするので、１回使用した後に第１像担持体（ＰＲ）から離れた接触部（２ａ）をクリーニングして再使用可能な状態とすることができる。したがって、接触型帯電部材（ＣＢ）の寿命をさらに延ばすことができる。
【００２３】
前記第１発明または前記構成要件（Ａ04）もしくは（Ａ05）を備えた画像形成装置において、次の構成要件（Ａ06）を備えることが可能である。
（Ａ06）体積抵抗率が異なる複数の材料層（３，４）を有する前記半導電性弾性部材（２）。
前記構成要件（Ａ06）を備えた画像形成装置では、半導電性弾性部材（２）の複数の材料層（３，４）の各々の材料層に対して、体積抵抗率や弾性係数等を調節することにより、帯電性能の優れた接触型帯電部材（ＣＢ）を容易に製造することができる。
【００２４】
前記構成要件（Ａ05）を備えた画像形成装置において、次の構成要件（Ａ07）を備えることが可能である。
（Ａ07）前記複数の各接触部（２ａ）の表面が高抵抗の材料層（４）により構成された前記半導電性弾性部材（２）。
前記構成要件（Ａ07）を備えた画像形成装置では、前記半導電性弾性部材（２）の前記複数の各接触部（２ａ）の表面が高抵抗の材料層（４）により構成されているので、積層形成された感光体層の絶縁破壊による帯電不良の発生を防止することができる。
【００２５】
（第２発明）
前記課題を解決するために、第２発明の画像形成方法は、回転する第１像担持体（ＰＲ）の表面を接触型帯電部材（ＣＢ）により帯電させ、前記帯電した第１像担持体（ＰＲ）表面を潜像形成装置（ＲＯＳ）により露光して前記第１像担持体（ＰＲ）表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像装置（ＧＫ）によりトナー像に現像し、前記第１像担持体（ＰＲ）上のトナー像を転写部材（ＴＲ）により第２像担持体（Ｓ）に転写する画像形成方法において、回転可能な導電性の支持軸（１）と、前記支持軸（１）に支持され且つ前記支持軸（１）が所定角度回転した際に前記第１像担持体（ＰＲ）表面に順次接触する複数の接触部（２ａ）を有する半導電性弾性部材（２）とを有する前記接触型帯電部材（ＣＢ）を使用して、次の工程（Ｂ01），（Ｂ02）を順次繰り返すことを特徴とする。
（Ｂ01）前記複数の接触部（２ａ）の中の１つの接触部（２ａ）が第１像担持体（ＰＲ）表面に当接した状態で前記第１像担持体（ＰＲ）表面を帯電させる帯電工程、
（Ｂ02）前記１つの接触部（２ａ）を所定期間使用した後に、前記接触型帯電部材（ＣＢ）を前記所定角度回転させて他の接触部（２ａ）を前記第１像担持体（ＰＲ）表面に当接させる接触部切替工程。
【００２６】
（第２発明の作用）
前記構成要件を備えた第２発明の画像形成方法では、トナー像形成装置（ＰＲ＋ＣＢ＋ＲＯＳ＋ＧＫ）の接触型帯電部材（ＣＢ）は、回転する第１像担持体（ＰＲ）の表面を帯電させる。潜像形成装置（ＲＯＳ）は、前記帯電した第１像担持体（ＰＲ）表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置（ＧＫ）は前記静電潜像をトナー像に現像する。
転写部材（ＴＲ）は、前記第１像担持体（ＰＲ）表面に形成されたトナー像を第２像担持体（Ｓ）に転写する。
前記接触型帯電部材（ＣＢ）は、回転可能な導電性の支持軸（１）に支持された半導電性弾性部材（２）の複数の接触部（２ａ）の中の１つの接触部（２ａ）が前記第１像担持体（ＰＲ）表面に当接した状態で、前記第１像担持体（ＰＲ）表面を帯電させる。前記１つの接触部（２ａ）は使用期間が経過するに従って、当接部の表面が汚れたり、損傷したりして帯電性能が低下してくる。
【００２７】
しかしながら、第２発明の画像形成方法では、前記工程（Ｂ01），（Ｂ02）を順次繰り返す。このため、第２発明の画像形成方法では、使用期間が所定時間経過した時に、前記支持軸（１）を所定角度回転させて、複数の接触部（２ａ）の中の他の接触部（２ａ）を前記第１像担持体（ＰＲ）に当接させると、汚れや損傷の無い新しい接触部（２ａ）が第１像担持体（ＰＲ）に接触することになる。
前記新しい接触部（２ａ）は帯電性能が低下していないので、前記第１像担持体（ＰＲ）表面を適切に帯電させることができる。すなわち、前記接触型帯電部材（ＣＢ）の支持軸（１）を所定角度回転させる度に、複数の接触部（２ａ）の中の未使用の接触部（２ａ）を第１像担持体（ＰＲ）に当接させて、第１像担持体（ＰＲ）の帯電に使用することができる。
したがって、前記接触型帯電部材（ＣＢ）は、その寿命が長くなるので、長期間に渡って高画質の画像を作成することができる。
【００２８】
（実施例）
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００２９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図１において、画像形成装置Ｕは、自動原稿搬送装置Ｕ１とこれを支持する画像形成装置本体（複写機）Ｕ２とを備えている。画像形成装置本体Ｕ2上面にはプラテンガラスＰＧが設けられている。
前記自動原稿搬送装置Ｕ１は、複写しようとする複数の原稿Ｇｉが重ねて載置される原稿給紙トレイＴＧ1と、原稿給紙トレイＴＧ1から前記プラテンガラスＰＧ上の複写位置（原稿読取位置）を通過して搬送される原稿Ｇｉが排出される原稿排紙トレイＴＧ2とを有している。
前記画像形成装置本体Ｕ２は、ユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するＵＩ（ユーザインタフェース）、読取光学系Ａ等を有している。
前記自動原稿搬送装置Ｕ２によりプラテンガラスＰＧに搬送される原稿または手動でプラテンガラスＰＧ上に置かれた原稿（図示せず）からの反射光は、前記読取光学系Ａを介して、ＣＣＤ（固体撮像素子）で電気信号に変換される。
ＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）は、前記電気信号を画像データに変換して一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングでレーザ駆動回路ＤＬに出力する。
【００３０】
矢印Ｙa方向に回転移動するドラム状の感光体（第１像担持体）ＰＲの表面は、帯電領域Ｑ０において接触型帯電部材ＣＢにより一様に帯電され、潜像書込位置Ｑ１、現像領域Ｑ２、および転写領域Ｑ３を順次通過する。なお、前記接触型帯電部材ＣＢについては、図２〜図４を参照して後述する。
前記レーザ駆動回路ＤＬにより駆動されるＲＯＳ（潜像形成装置）は、レーザビームＬにより前記潜像書込位置Ｑ１において露光走査し感光体ＰＲ表面に静電潜像を形成する。
感光体ＰＲ表面に形成された前記静電潜像は、現像領域Ｑ２において、現像ロールＧＲを有する現像装置ＧＫによりトナー像に現像される。
前記感光体ＰＲ、接触型帯電部材ＣＢ、ＲＯＳ（潜像形成装置）、および現像装置ＧＫ等により本実施例のトナー像形成装置（ＰＲ＋ＣＢ＋ＲＯＳ＋ＧＫ）が構成されている。
【００３１】
前記感光体ＰＲの下方には、左右一対のスライドレールＳＲ，ＳＲにより前後方向（図１の画面に垂直な方向、すなわち、Ｘ軸方向）にスライド移動可能なスライドフレームＦｓが、画像形成装置本体に対して着脱可能に支持されている。前記スライドフレームＦｓには、昇降フレームＦｔがヒンジ軸Ｆｔa周りに上下に回動可能に支持されており、図示しないモータにより上昇位置（図１に示す位置、すなわち、使用位置））と下方に回動した下降位置（メンテナンス位置）との間で移動可能である。
前記昇降フレームＦｔには、ロール支持レバーＬｒが軸Ｌａ回りに回転可能に支持されている。ロール支持レバーＦｒは引張バネＳＰにより反時計方向の回転力を受けている。前記回転力によりロール支持レバーＦｒは前記軸Ｌａ回りに回転しようとするが、ロール支持レバーＦｒに当接する偏心カムＣＭにより、回転位置が位置決めされている。
前記ロール支持レバーＦｒには、転写ロール（転写部材）ＴＲおよび転写ロールクリーナＣＬｔと、転写前シートガイドＳＧ１、および転写後シートガイドＳＧ2とが支持されている。
【００３２】
昇降フレームＦｔが前記上昇位置に移動した状態（図１に示す状態）において、図示しないモータにより前記偏心カムＣＭを回転させると、前記ロール支持レバーＬｒは前記ヒンジ軸Ｌａ周りに回動し、このとき、前記転写ロールＴＲおよび転写ロールクリーナＣＬｔは上下に移動する。このとき、転写ロールＴＲは、前記感光体ＰＲに接触する転写位置（上昇位置）および感光体ＰＲから離れた離隔位置（下降位置）の間で移動する。前記転写位置（上昇位置）に移動した転写ロールＴＲと前記感光体ＰＲとの接触領域により転写領域Ｑ３が形成されている。前記昇降フレームＦｔには、前記ロール支持レバーＬｒ以外に、シート搬送ベルトＢＨが支持されている。
前記昇降フレームＦｔとそれに支持された要素により、転写ユニットＵｔが構成されており、前記転写ユニットＵｔは、昇降フレームＦｔが上方に回動した使用位置と下方に回動したメンテナンス位置との間で移動可能である。
【００３３】
給紙トレイＴＲ1に収容された記録シート（第２像担持体）Ｓは、所定のタイミングでピックアップロールＲｐにより取り出され、さばきロールＲｓで１枚づつ分離されて、レジロールＲｒに搬送される。前記レジロールＲｒに搬送された記録シートＳは、前記感光体ＰＲ表面に現像されたトナー像が転写領域Ｑ３に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドＳＧ1から転写領域Ｑ３に搬送される。
【００３４】
前記転写領域Ｑ３を前記感光体（第１像担持体）ＰＲ表面のトナー像および記録シートＳが通過する際、転写ロールＴＲには、コントローラＣが制御する電源回路Ｅからトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。前記転写電圧により、感光体（第１像担持体）ＰＲ表面のトナー像は記録シート（第２像担持体）Ｓに転写される。
前記トナー像転写後の感光体ＰＲ表面は、残留トナーが像担持体クリーナＣＬｐによりクリーニングされる。
【００３５】
転写領域Ｑ３においてトナー像が転写された前記記録シートＳは、転写後シートガイドＳＧ2、シート搬送ベルトＢＨにより定着領域Ｑ４に搬送され、定着領域Ｑ４を通過する際に加熱ロールＦｈおよび加圧ロールＦｐ（一対の定着ロール）を有する定着装置Ｆにより加熱定着される。トナー像が定着された記録シートＳは、記録シート排出トレイＴＲ2に排出される。
前記符号Ｒｐ，Ｒｓ，Ｒｒ，ＳＧ1，ＳＧ2，ＢＨで示された要素によりシート搬送装置ＳＨが構成されている。
【００３６】
（接触型帯電部材）
図２は前記図１の画像形成装置で使用されている接触型帯電部材の拡大説明図である。
図３は前記接触型帯電部材の回転機構の説明図で、図３Ａは要部正面図、図３Ｂは要部縦断面図である。
図４は前記図３に示す接触型帯電部材の回転機構の要部斜視図である。
図２〜４において、接触型帯電部材ＣＢは、断面円形の金属製のシャフト（支持軸）１と、前記シャフト１表面に形成された断面４角形の半導電性弾性部材２とより構成されている。半導電性弾性部材２は、前記シャフト１表面に形成された内層３と、比較的高抵抗の半導電層により前記内層３の表面に形成された外層４とを有している。本実施の形態１では、前記内層３はカーボンを分散したゴムを円周方向の断面が４角形となるように型取りして成形し、外層４はエピクロリルヒドリンゴムのコート層により成形した。
【００３７】
前記接触型帯電部材ＣＢは、前記断面４角形の半導電性弾性部材２の４個の角部が、前記感光体ＰＲとの接触部２ａとして構成されており、前記４個の角部（接触部）２ａの中のいずれか１個の角部（接触部）２ａが前記感光体ＰＲに当接した状態で使用される。
前記金属製のシャフト１の両端部にはそれぞれ軸受６，６（１個のみ図示）および前記金属製のシャフト１の回転位置を固定するための軸固定部材７，７が装着されている。前記軸受６，６は画像形成装置本体Ｕ２のフレーム（図示せず）に支持されている。
前記軸固定部材７は、円形プレートにより構成されており、その円形プレートの外周面には中心角９０°の間隔で合計４個の凹溝７ａが形成されている。
【００３８】
図４において、画像形成装置本体Ｕ２のフレーム（図示せず）に支持された金属製のシャフト１１には、回動部材１２が回動可能に支持されている。回動部材１２は、前記接触型帯電部材ＣＢの軸に沿って直線状に延びる中央連結部１３と、前記中央連結部１３の両端部において直角方向に延びる一対の平行なレバー１４，１４と、前記中央連結部１３の前記金属製のシャフト１１方向の中央部において上方に延びるソレノイド連結部１５とを有している。前記金属製のシャフト１１には、前記一対のレバー１４，１４が連結されており、前記一対のレバー１４の先端部には前記凹溝７ａに嵌合可能な嵌合突出部１４ａが下方に突出して設けられている。
前記ソレノイド連結部１５には上方に延びる一対の突出部１５ａ，１５ａが、軸方向に間隔を空けて設けられており、前記一対の突出部１５ａ，１５ａには上下に延びるピンガイド用長溝１５ｂ，１５ｂが設けられている。
【００３９】
前記中央連結部１３の両端部にはそれぞれ、画像形成装置本体Ｕ２のフレームＦＲとの間に引張ばね１６，１６（図４参照）が設けられており、前記引張ばね１６，１６の張力は、図２において、回動部材１２を金属製のシャフト１１回りに時計方向に回転させるように作用している。したがって、前記引張ばね１６により、前記接触型帯電部材ＣＢは常時感光体ＰＲ表面に押圧されている。
【００４０】
図４において、画像形成装置本体Ｕ２のフレームＦＲにはソレノイド１８が支持されており、ソレノイド１８は、前記回動部材１２の回動位置を位置決めして固定したり、回動可能にしたりするために使用される。前記ソレノイド１８は伸縮金属製のシャフト１８ａ有しており、伸縮金属製のシャフト１８ａの先端部には連結ピン１９が貫通して支持されている。前記連結ピン１９の両端部は前記ピンガイド用長溝１５ｂ，１５ｂにスライドおよび回転可能に支持されている。
図２において、画像形成装置本体Ｕ２のフレーム（図示せず）には、ブラシ（接触部クリーニング部材）２１が回転可能に支持されており、ブラシ２１は図示しない駆動手段により回転可能に構成されている。
【００４１】
（実施の形態１の作用）
前述のように構成された実施の形態１の画像形成装置では、トナー像形成装置（ＰＲ＋ＣＢ＋ＲＯＳ＋ＧＫ）の接触型帯電部材ＣＢは、回転する感光体（第１像担持体）ＰＲの表面を帯電させる。潜像形成装置（ＲＯＳ）は、前記帯電した前記感光体ＰＲを露光して静電潜像を形成する。現像装置ＧＫは前記静電潜像をトナー像に現像する。
転写ロール（転写部材）ＴＲは、前記感光体ＰＲ表面に形成されたトナー像を記録シート（第２像担持体）Ｓに転写する。クリーナＣＬｐは、前記転写後の感光体ＰＲ表面の残留トナーを除去する。
【００４２】
前記接触型帯電部材ＣＢは、回転可能な導電性のシャフト（支持軸）１に支持された半導電性弾性部材２の４個の角部（複数の接触部）２ａの中の１つの角部（接触部）２ａが前記感光体ＰＲ表面に当接した状態で、前記感光体ＰＲ表面を帯電させる。前記１つの角部２ａは使用期間が経過するに従って、当接部の表面が汚れたり、損傷したりして帯電性能が低下してくる。そこで、使用期間が所定時間経過した時に、前記シャフト（支持軸）１を所定角度回転させて、４個の角部２ａの中の他の接触部２ａを前記感光体ＰＲに当接させると、汚れや損傷の無い新しい角部２ａが感光体ＰＲに接触することになる。前記新しい角部２ａは帯電性能が低下していないので、前記感光体ＰＲ表面を適切に帯電させることができる。したがって、前記接触型帯電部材ＣＢのシャフト１を所定角度回転させる度に、４個の角部２ａの中の未使用の角部２ａを感光体ＰＲに当接させて、感光体ＰＲの帯電に使用することができる。
【００４３】
すなわち、本実施の形態１のように、断面が複数の角部（接触部）２ａを有する接触型帯電部材ＣＢとして、前記複数の角部２ａを感光体ＰＲ表面に順次当接させる帯電方式では、帯電工程に使用できる角部（接触部）２ａが複数有るため、前記角部２ａのエッジや帯電領域の摩耗やカケが発生した場合でも接触型帯電部材ＣＢを回転させることで使用する角部２ａを変更すれば接触型帯電部材ＣＢを取り替えることなく良好な帯電を行うことができる。つまり接触型帯電部材ＣＢが持つ前記角部（接触部）の数だけ寿命を長くすることができる。したがって、寿命の長い接触型帯電部材ＣＢを提供することができる。
【００４４】
また、電源オン時等の適当な時期に、前記ブラシ２１に接触する角部２ａを前記ブラシ２１によりクリーニングすることにより、１度使用して汚れた角部２ａをクリーニングして再度使用可能にすることができる。したがって、汚れの蓄積による帯電不良も改善できる。また、半導電性弾性部材２を、導電特性の異なる材料（イオン導電材料または電子導電材料等）や体積抵抗率の異なる材料等の複数層の構成にすることで、環境や第１像担持体の膜厚に合った抵抗特性を有する接触型帯電部材ＣＢを作成することができる。
【００４５】
（実験例１）
前記実施の形態１の画像形成装置Ｕで使用した接触型帯電部材ＣＢは、フルカラー画像形成装置にも適用することができる。
そこで、本発明者は、富士ゼロックス（株）製のフルカラー複写機DocuColor１２５０CP（機種名）の感光体帯電器を前記実施の形態１で説明した接触型帯電部材ＣＢが設置できるように改造し、フルカラー画像１００００枚の連続走行を行ったが帯電不良などによる画質上の欠陥は発生せず、良好なプリント状態が保たれた。
この後さらにフルカラー画像５０００枚出力するまでの間に筋状の帯電不良による画質欠陥が生じてきたが、多角形型の接触型帯電部材ＣＢを９０゜回転させ、それまで未使用であった角部を感光体に当接させると正常な帯電状態に戻すことができた。帯電不良が生じた角部を観察するとトナー粒子や外添剤と思われる白い凝集物の多い部分が帯電不良の筋に応じて観察できた。この後、温度２８℃、湿度８５％の高温高湿下５０００枚ほどフルカラー画像を出力させ１２時間放置後に再度画像を出力したが像流れや濃度ムラなどは未発生であった。接触型帯電部材ＣＢのこの角部を観察したがトナーや白い凝集物はわずかに堆積しているだけであった。
【００４６】
（接触型帯電部材ＣＢの変更例）
図５は本発明の画像形成装置で使用可能な接触型帯電部材の変更例の説明図であり、図５Ａは接触型帯電部材の変更例１、図５Ｂは接触型帯電部材の変更例２、図５Ｃは接触型帯電部材の変更例３を示す図である。
図５Ａにおいて、接触型帯電部材ＣＢの変更例１は、断面円形の金属製のシャフト（支持軸）１と、前記シャフト１表面に形成された断面３角形の半導電性弾性部材２とより構成されている。半導電性弾性部材２は、前記シャフト１表面に形成された内層３と、比較的高抵抗の半導電層により前記内層３の表面に形成された外層４とを有している。この変更例１では、３個の角部（接触部）２ａの中の１個の角部２ａを順次感光体ＰＲに当接させて使用する。
【００４７】
図５Ｂにおいて、接触型帯電部材ＣＢの変更例２は、金属製のシャフト（支持軸）１を有しており、前記金属製のシャフト１は、その軸方向中央部分１ａは断面４角形であるが、その外端部分は断面が円形（図示せず）に形成されてフレーム（図示せず）により回転可能に支持されている。
前記シャフト１の断面４角形の軸方向中央部分の４つの外側面にはそれぞれ板バネ２３が固定されており、前記各板バネ２３には半導電性弾性部材２が固着されている。半導電性弾性部材２は、前記板バネ２３表面に固着された内層３と、前記内層３の表面に形成された比較的高抵抗率の外層４とを有している。この変更例２では、４個の半導電性弾性部材２の先端部にそれぞれ、感光体ＰＲとの接触部２ａが形成されている。この変更例２では、４個の接触部２ａの中の１個の接触部２ａを順次感光体ＰＲに当接させて使用する。
【００４８】
図５Ｃにおいて、接触型帯電部材ＣＢの変更例３は、断面円形の金属製のシャフト（支持軸）１を有しており、前記金属製のシャフト１の軸方向中央部分には、円周方向に中心角９０°の間隔で、合計４個の平坦なブレード固着面１ｂが形成されている。
前記シャフト１の４個の各ブレード固着面１ｂにはそれぞれ、ブレード状の半導電性弾性部材２が固着されている。半導電性弾性部材２は、前記ブレード固着面に固着された内層３と、前記内層３の表面に形成された比較的高抵抗率の外層４とを有している。この変更例３では、４個の半導電性弾性部材２の先端部にそれぞれ、感光体ＰＲとの接触部２ａが形成されている。この変更例３では前記変更例２と同様に、４個の接触部２ａの中の１個の接触部２ａを順次感光体ＰＲに当接させて使用する。
【００４９】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
（Ｈ01）前記接触型帯電部材ＣＢの複数の角部（接触部）２ａを感光体ＰＲに順次接触させるために、前記接触型帯電部材ＣＢを回転させる構成としては、感光体ＰＲに連れ回りさせる構成以外に、モータにより回転させる構成や、ソレノイドによる往復運動を１方向の回転運動に変換する機構等を採用することが可能である。
（Ｈ02）前記接触型帯電部材ＣＢのシャフト(支持軸)１を感光体ＰＲに対して接近、離隔可能に構成し、接触型帯電部材ＣＢを感光体ＰＲから離隔させた状態で、前記接触型帯電部材ＣＢを回転させるように構成することが可能である。
（Ｈ03）本発明は、感光体上のトナー像を、中間転写ベルトを介して記録シートに転写する複写機、ＦＡＸ（ファクシミリ）、プリンタ等にも適用することが可能である。
【００５０】
【発明の効果】
前述の本発明の画像形成装置および方法は、感光体（第１像担持体）表面に帯電、露光して静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナー像に現像し、そのトナー像を記録シートまたは中間転写材等の第２像担持体に転写する電子写真方式の画像形成装置および画像形成方法において、下記の効果（Ｅ01）を奏することができる。
（Ｅ01）長寿命の接触型帯電部材を使用した画像形成装置および画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
【図２】図２は前記図１の画像形成装置で使用されている接触型帯電部材の拡大説明図である。
【図３】図３は前記接触型帯電部材の回転機構の説明図で、図３Ａは要部正面図、図３Ｂは要部縦断面図である。
【図４】図４は前記図３に示す接触型帯電部材の回転機構の要部斜視図である。
【図５】図５は本発明の画像形成装置で使用可能な接触型帯電部材の変更例の説明図であり、図５Ａは接触型帯電部材の変更例１、図５Ｂは接触型帯電部材の変更例２、図５Ｃは接触型帯電部材の変更例３を示す図である。
【符号の説明】
ＣＢ…接触型帯電部材、
ＣＬｐ…クリーナ、
ＧＫ…現像装置、
ＰＲ…第１像担持体（感光体）、
ＲＯＳ…潜像形成装置、
Ｓ…第２像担持体（記録シート）、
ＴＲ…転写部材、
１…支持軸、
２…半導電性弾性部材、
２ａ…接触部（角部）、
３…材料層（内層）、
４…材料層（外層、高抵抗の材料層）、
２１…接触部クリーニング部材、
（ＰＲ＋ＣＢ＋ＲＯＳ＋ＧＫ）…トナー像形成装置、
【図１】
2004191679.tif 000003
【図２】
2004191679.tif 000004
【図３】
2004191679.tif 000005
【図４】
2004191679.tif 000006
【図５】
2004191679.tif 000007