(57)【要約】【課題】  帯電ギャップの測定手段や調整手段を設けなくても帯電ギャップの環境変動を小さくできるとともに低コストで高耐久性を実現できるようにする。【解決手段】  帯電ローラ１４は、導電性支持体である丸棒状の芯金１０１と、導電性樹脂材料で構成される帯電層１０２と、帯電ローラ１４の両端部（厳密には帯電層１０２の両端部）に設けられたシート状のギャップ保持部材１０３を有している。ギャップ保持部材１０３は、感光体５の画像領域５ａ外の感光体表面（感光層）５ｂに当接している。帯電ローラ１４は、雰囲気温度が１０°Ｃ、２０°Ｃ、３０°Ｃのときの帯電ギャップの平均値をそれぞれＧ１０、Ｇ２０、Ｇ３０としたとき、｜Ｇ３０−Ｇ１０｜×５＜Ｇ２０の条件を満足するように硬度が設定されている。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を非接触状態で帯電する帯電部材を有する帯電装置において、
環境条件が変化した場合の上記像担持体と上記帯電部材との間の帯電ギャップの変動幅を、上記帯電部材の材質的条件を予め所定の範囲に設定することによって該帯電部材自体の上記環境条件に対する変動特性により抑制するようにしたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１記載の帯電装置において、
上記環境条件を雰囲気温度とするとともに、該雰囲気温度をその中間部位を基準にその上限側と下限側に段階的に設定し、各雰囲気温度における上記帯電ギャップの平均値を求め、上限側と下限側の雰囲気温度における平均値の差の絶対値の倍数値が中間部位の雰囲気温度における平均値以下になるように、上記帯電部材の材質的条件を設定したことを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
請求項２記載の帯電装置において、
上記帯電部材がローラ形状を有し、上記雰囲気温度が１０°Ｃ、２０°Ｃ、３０°Ｃのときの上記帯電ギャップの平均値をそれぞれＧ１０、Ｇ２０、Ｇ３０としたとき、
｜Ｇ３０−Ｇ１０｜×５＜Ｇ２０
の条件を満足することを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、
上記帯電ギャップが、１５〜９０μｍの範囲内にあることを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、
上記帯電部材の硬度が、ＪＩＳ  Ｄで５０度以上であることを特徴とする帯電装置。
【請求項６】
請求項５記載の帯電装置において、
上記帯電部材が導電性樹脂により構成されていることを特徴とする帯電装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、
上記帯電部材の両端部にシート状のギャップ保持部材を設けることにより、上記帯電ギャップを形成することを特徴とする帯電装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、
上記帯電部材の両端部に該帯電部材の径方向に深さを有する段部を形成し、該段部にギャップ保持部材を設けることにより、上記帯電ギャップを形成することを特徴とする帯電装置。
【請求項９】
請求項８記載の帯電装置において、
上記段部が環状溝の形状を有していることを特徴とする帯電装置。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の帯電装置において、
上記ギャップ保持部材が熱収縮性のチューブであることを特徴とする帯電装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、
上記ギャップ保持部材における上記帯電部材の径方向の厚みが、１００〜３００μｍであることを特徴とする帯電装置。
【請求項１２】
請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、
上記帯電部材の両端部に絶縁性樹脂からなるギャップ保持部材を設けることにより、上記帯電ギャップを形成することを特徴とする帯電装置。
【請求項１３】
請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、
上記帯電部材の両端部に、上記帯電ギャップを形成するギャップ保持部材を設け、上記帯電部材と上記ギャップ保持部材を一体化してから表面を削る加工により上記帯電部材と上記ギャップ保持部材の外径を整えることを特徴とする帯電装置。
【請求項１４】
請求項７乃至１３のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、
上記ギャップ保持部材の硬度が、ＪＩＳ  Ｄで４５度以上であることを特徴とする帯電装置。
【請求項１５】
像担持体と帯電装置を一体に有し画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
上記帯電装置が、請求項１乃至１４のうちの何れか１つに記載の帯電装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１６】
像担持体を帯電装置により帯電する画像形成装置において、
上記帯電装置が、請求項１乃至１４のうちの何れか１つに記載の帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを有する画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジが、請求項１５に記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１６又は１７記載の画像形成装置において、
上記ギャップ保持部材が上記像担持体の画像領域外の感光層に当接するように上記帯電部材が設けられ、上記ギャップ保持部材の硬度が、ＪＩＳ  Ｄで７０度以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の画像形成装置において、
上記像担持体が、少なくとも最外層に金属酸化物粒子を含む有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９記載の画像形成装置において、
上記像担持体が、少なくとも最外層に潤滑剤粒子を含む有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
請求項１６乃至２０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
上記帯電部材にＤＣバイアスを印加するとともにＡＣバイアスを重畳印加し、ＡＣバイアスの周波数ｆ[Ｈｚ]と上記像担持体の線速Ｖ［ｍｍ／ｓ］とが、
７×Ｖ＜ｆ＜１２×Ｖ
の関係を満たし、少なくとも画像形成動作中はＡＣバイアスを定電圧制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
像担持体と帯電部材との間の帯電ギャップを所定の範囲に設定する帯電ギャップの設定方法において、
環境条件が変化した場合の上記帯電ギャップの変動幅を、上記帯電部材の材質的条件を予め所定の範囲に設定することによって該帯電部材自体の上記環境条件に対する変動特性により抑制することを特徴とする帯電ギャップの設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、フアクシミリ、プロッタ等の画像形成装置、該画像形成装置に用いられる帯電装置、プロセスカートリッジ、帯電ギャップの設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の帯電装置としては、スコロトロン等のチャージャ方式のものが主流であったが、オゾン等の放電生成物が大量に発生するという問題があり、近年ではローラやブラシ等を帯電部材とする接触方式の帯電装置が広く使用されるようになった。
接触方式の帯電装置では、像担持体（感光体）上のトナー等のごみが帯電部材に静電的に吸引されるため、経時でのトナー等の汚れによる帯電ムラが発生し、帯電装置の寿命を決定する大きな要因となっていた。
【０００３】
帯電ローラ（帯電部材）の汚れを低減するために、帯電ローラの両端部にシート状部材を貼り付けて、感光体と帯電ローラの間に微小な帯電ギャップを形成する方法が提案されている（例えば、特開２００１−１９４８６８号公報）。
シート状部材を用いない帯電ギャップの形成方法としては、帯電ローラの端部に段差もしくは溝を設け、そこにスペーサ部材を取り付ける方法がある（例えば、特開２００２−５５５０８号公報）。
帯電ローラの材質としては、ゴムやスポンジ等の弾性部材を用いるのが一般的であるが、樹脂材料を用いる方法も知られている（例えば、特開２００１−３３７５１５号公報、特開２００３−６６６９３号公報）。帯電部材の端部にコロを取り付け、感光体との摩擦を低減しながら帯電ギャップを形成する方式も提案されている（例えば、特開２００１−３１２１２１号公報、特開２０００−２０６８０５号公報）。この場合、ギャップ保持部材（コロ）は感光体の画像領域外の非塗工部（非感光層）に当接するように配置されている。
また、有機感光体の耐摩耗性や機械的強度を向上させるために無機物の微粒子を分散させる（例えば、特開平８−３３９０９２号公報）、あるいは潤滑性を向上させるためにフッ素樹脂の微粒子を分散させる（例えば、特開平１１−２１８９４５号公報）など、帯電部材との関係において像担持体の表面に保護層を形成する方法も知られている。
【０００４】
感光体に対して帯電ローラを非接触状態に設ける方式では、接触方式に比べて帯電ローラの汚れを低減することができる。
しかしながら、感光体と帯電ローラ間の帯電ギャップには帯電ローラの材質に起因した上限が存在し、帯電ギャップが許容値より大きくなると異常放電が発生し、画像上に濃度ムラが発生してしまうため、帯電ギャップを精度良く維持する必要がある。
帯電部材がゴムで構成されている場合、硬度の温度変動が大きいため、環境により帯電ギャップが変動しやすいという問題があった。
この問題に対処すべく、特開２００２−１０８０５９号公報や、特開２００２−１３９８９３号公報には、帯電ギャップを測定する手段や調整する手段を設け、環境変動に応じて帯電ギャップを調整する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９４８６８号公報
【特許文献２】特開２００２−５５５０８号公報
【特許文献３】特開２００１−３３７５１５号公報
【特許文献４】特開２００３−６６６９３号公報
【特許文献５】特開２００１−３１２１２１号公報
【特許文献６】特開２０００−２０６８０５号公報
【特許文献７】特開平８−３３９０９２号公報
【特許文献８】特開平１１−２１８９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００２−５５５０８号公報に記載の、帯電ローラの端部に段差もしくは溝を設ける方式では、例えばギャップ保持部材を厚肉の弾性体で構成することにより、ギャップ保持部材や感光体のギャップ保持部材が当接する部位の早期劣化を防止できる。しかしながら、耐久性は向上するものの、ギャップ保持部材の厚みの偏差が帯電ギャップの変動に影響し、帯電ギャップの変動が大きくなるという問題があった。
特開２００１−３１２１２１号公報や特開２０００−２０６８０５号公報に記載の、ギャップ保持部材を感光体の画像領域外の非感光層部位に当接させる方式では、感光層が劣化することはないが、帯電部材の端部から感光体の非塗工部への帯電バイアスのリークを防止するために、帯電部材とギャップ保持部材との間にリークが発生しないだけの十分な距離を確保する必要がある。そのため、感光体素管を長くする必要が生じ、結果、装置全体が嵩張って大型化するという問題があった。
特開２００２−１０８０５９号公報や特開２００２−１３９８９３号公報に記載の、帯電ギャップの調整手段を設ける方式では環境変動に追随した調整が可能であるが、目標とする帯電ギャップは数十μｍレベルの領域であるため、画像形成装置内で帯電ギャップを測定したり、調整したりするのは実際には困難であり、測定機構、調整機構に高精度が要求されて構成が複雑になり、高コスト化を避けられないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、帯電ギャップの測定手段や調整手段を設けなくても帯電ギャップの環境変動を小さくできるとともに低コストで高耐久性を実現できる帯電装置、該帯電装置を有するプロセスカートリッジ、画像形成装置、帯電ギャップの設定方法の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、像担持体を非接触状態で帯電する帯電部材を有する帯電装置において、環境条件が変化した場合の上記像担持体と上記帯電部材との間の帯電ギャップの変動幅を、上記帯電部材の材質的条件を予め所定の範囲に設定することによって該帯電部材自体の上記環境条件に対する変動特性により抑制するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の帯電装置において、上記環境条件を雰囲気温度とするとともに、該雰囲気温度をその中間部位を基準にその上限側と下限側に段階的に設定し、各雰囲気温度における上記帯電ギャップの平均値を求め、上限側と下限側の雰囲気温度における平均値の差の絶対値の倍数値が中間部位の雰囲気温度における平均値以下になるように、上記帯電部材の材質的条件を設定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の帯電装置において、上記帯電部材がローラ形状を有し、上記雰囲気温度が１０°Ｃ、２０°Ｃ、３０°Ｃのときの上記帯電ギャップの平均値をそれぞれＧ１０、Ｇ２０、Ｇ３０としたとき、
｜Ｇ３０−Ｇ１０｜×５＜Ｇ２０
の条件を満足することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電ギャップが、１５〜９０μｍの範囲内にあることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の硬度が、ＪＩＳ  Ｄで５０度以上であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の帯電装置において、上記帯電部材が導電性樹脂により構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明では、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の両端部にシート状のギャップ保持部材を設けることにより、上記帯電ギャップを形成することを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明では、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の両端部に該帯電部材の径方向に深さを有する段部を形成し、該段部にギャップ保持部材を設けることにより、上記帯電ギャップを形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明では、請求項８記載の帯電装置において、上記段部が環状溝の形状を有していることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明では、請求項８又は９記載の帯電装置において、上記ギャップ保持部材が熱収縮性のチューブであることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明では、請求項８乃至１０のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記ギャップ保持部材における上記帯電部材の径方向の厚みが、１００〜３００μｍであることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の発明では、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の両端部に絶縁性樹脂からなるギャップ保持部材を設けることにより、上記帯電ギャップを形成することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３記載の発明では、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の両端部に、上記帯電ギャップを形成するギャップ保持部材を設け、上記帯電部材と上記ギャップ保持部材を一体化してから表面を削る加工により上記帯電部材と上記ギャップ保持部材の外径を整えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４記載の発明では、請求項７乃至１３のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記ギャップ保持部材の硬度が、ＪＩＳ  Ｄで４５度以上であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５記載の発明では、像担持体と帯電装置を一体に有し画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、上記帯電装置が、請求項１乃至１４のうちの何れか１つに記載の帯電装置であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１６記載の発明では、像担持体を帯電装置により帯電する画像形成装置において、上記帯電装置が、請求項１乃至１４のうちの何れか１つに記載の帯電装置であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１７記載の発明では、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを有する画像形成装置において、上記プロセスカートリッジが、請求項１５に記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする。
【００２５】
請求項１８記載の発明では、請求項１６又は１７記載の画像形成装置において、上記ギャップ保持部材が上記像担持体の画像領域外の感光層に当接するように上記帯電部材が設けられ、上記ギャップ保持部材の硬度が、ＪＩＳ  Ｄで７０度以下であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１９記載の発明では、請求項１８記載の画像形成装置において、上記像担持体が、少なくとも最外層に金属酸化物粒子を含む有機感光体であることを特徴とする。
【００２７】
請求項２０記載の発明では、請求項１８又は１９記載の画像形成装置において、上記像担持体が、少なくとも最外層に潤滑剤粒子を含む有機感光体であることを特徴とする。
【００２８】
請求項２１記載の発明では、請求項１６乃至２０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記帯電部材にＤＣバイアスを印加するとともにＡＣバイアスを重畳印加し、ＡＣバイアスの周波数ｆ[Ｈｚ]と上記像担持体の線速Ｖ［ｍｍ／ｓ］とが、
７×Ｖ＜ｆ＜１２×Ｖ
の関係を満たし、少なくとも画像形成動作中はＡＣバイアスを定電圧制御することを特徴とする。
【００２９】
請求項２２記載の発明では、像担持体と帯電部材との間の帯電ギャップを所定の範囲に設定する帯電ギャップの設定方法において、環境条件が変化した場合の上記帯電ギャップの変動幅を、上記帯電部材の材質的条件を予め所定の範囲に設定することによって該帯電部材自体の上記環境条件に対する変動特性により抑制することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１記載の発明によれば、像担持体を非接触状態で帯電する帯電部材を有する帯電装置において、環境条件が変化した場合の上記像担持体と上記帯電部材との間の帯電ギャップの変動幅を、上記帯電部材の材質的条件を予め所定の範囲に設定することによって該帯電部材自体の上記環境条件に対する変動特性により抑制するようにしたので、帯電ギャップの測定手段や調整手段を設けることなく帯電ギャップの環境変動を小さくでき、低コストで高耐久性を実現できる。
【００３１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の帯電装置において、上記環境条件を雰囲気温度とするとともに、該雰囲気温度をその中間部位を基準にその上限側と下限側に段階的に設定し、各雰囲気温度における上記帯電ギャップの平均値を求め、上限側と下限側の雰囲気温度における平均値の差の絶対値の倍数値が中間部位の雰囲気温度における平均値以下になるように、上記帯電部材の材質的条件を設定したこととしたので、帯電ギャップの測定手段や調整手段を設けることなく帯電ギャップの環境変動を小さくでき、低コストで高耐久性を実現できる。
【００３２】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の帯電装置において、上記帯電部材がローラ形状を有し、上記雰囲気温度が１０°Ｃ、２０°Ｃ、３０°Ｃのときの上記帯電ギャップの平均値をそれぞれＧ１０、Ｇ２０、Ｇ３０としたとき、
｜Ｇ３０−Ｇ１０｜×５＜Ｇ２０の条件を満足することとしたので、帯電ギャップの測定手段や調整手段を設けることなく帯電ギャップの環境変動を小さくでき、使用環境が変化しても帯電ローラの汚れが発生しにくく、異常放電の発生も防止できる。
【００３３】
請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電ギャップが、１５〜９０μｍの範囲内にあることとしたので、帯電ギャップの測定手段や調整手段を設けることなく帯電ギャップの環境変動を確実に小さくでき、使用環境が変化しても帯電ローラの汚れが発生しにくく、異常放電の発生も防止できる。
【００３４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至３のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の硬度が、ＪＩＳ  Ｄで５０度以上であることとしたので、帯電ギャップの測定手段や調整手段を設けることなく帯電ギャップの環境変動を低減することができる。
【００３５】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の帯電装置において、上記帯電部材が導電性樹脂により構成されていることとしたので、ゴムに比べて高硬度で加工が容易であり、帯電部材の製造精度を向上させることができる。
【００３６】
請求項７記載の発明によれば、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の両端部にシート状のギャップ保持部材を設けることにより、上記帯電ギャップを形成することとしたので、低コストで高精度の帯電ギャップを得ることができる。
【００３７】
請求項８記載の発明によれば、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の両端部に該帯電部材の径方向に深さを有する段部を形成し、該段部にギャップ保持部材を設けることにより、上記帯電ギャップを形成することとしたので、ギャップ保持部材の耐久性を向上させることができる。
【００３８】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の帯電装置において、上記段部が環状溝の形状を有していることとしたので、ギャップ保持部材を接着剤等を用いることなく位置ずれしないように取り付けることができる。
【００３９】
請求項１０記載の発明によれば、請求項８又は９記載の帯電装置において、上記ギャップ保持部材が熱収縮性のチューブであることとしたので、ギャップ保持部材の取付作業の容易化を図ることができる。
【００４０】
請求項１１記載の発明によれば、請求項８乃至１０のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記ギャップ保持部材における上記帯電部材の径方向の厚みが、１００〜３００μｍであることとしたので、ギャップ保持部材の耐久性とギャップ精度を両立させることができる。
【００４１】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の両端部に絶縁性樹脂からなるギャップ保持部材を設けることにより、上記帯電ギャップを形成することとしたので、放電による感光層の劣化やトナー等の付着を防止できる。
【００４２】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記帯電部材の両端部に、上記帯電ギャップを形成するギャップ保持部材を設け、上記帯電部材と上記ギャップ保持部材を一体化してから表面を削る加工により上記帯電部材と上記ギャップ保持部材の外径を整えることとしたので、ギャップ保持部材と帯電部材を一体で加工することにより高いギャップ精度を得ることができる。
【００４３】
請求項１４記載の発明によれば、請求項７乃至１３のうちの何れか１つに記載の帯電装置において、上記ギャップ保持部材の硬度が、ＪＩＳ  Ｄで４５度以上であることとしたので、帯電部材とギャップ保持部材の双方を高硬度とすることにより、帯電ギャップの温度変動を高精度に低減できる。
【００４４】
請求項１５記載の発明によれば、像担持体と帯電装置を一体に有し画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、上記帯電装置が、請求項１乃至１４のうちの何れか１つに記載の帯電装置であることとしたので、高い帯電ギャップ精度が要求される場合でも帯電ギャップの調整が不要であり、ユーザでも簡単に感光体や帯電部材を交換することができる。
【００４５】
請求項１６記載の発明によれば、像担持体を帯電装置により帯電する画像形成装置において、上記帯電装置が、請求項１乃至１４のうちの何れか１つに記載の帯電装置であることとしたので、請求項１乃至１４のうちの何れか１つに記載の効果を得ることができる。
【００４６】
請求項１７記載の発明によれば、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを有する画像形成装置において、上記プロセスカートリッジが、請求項１５に記載のプロセスカートリッジであることとしたので、請求項１乃至１４のうちの何れか１つに記載の効果を得ることができる。
【００４７】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１６又は１７記載の画像形成装置において、上記ギャップ保持部材が上記像担持体の画像領域外の感光層に当接するように上記帯電部材が設けられ、上記ギャップ保持部材の硬度が、ＪＩＳ  Ｄで７０度以下であることとしたので、装置の大型化を来たすことなく帯電ギャップを形成することができ、ギャップ保持部材により感光層が劣化するのを防止できる。
【００４８】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１８記載の画像形成装置において、上記像担持体が、少なくとも最外層に金属酸化物粒子を含む有機感光体であることとしたので、感光体表層に金属酸化物を分散させることで機械的強度が向上し、ギャップ保持部材を感光層に当接させても感光層の劣化を一層低減できる。
【００４９】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１８又は１９記載の画像形成装置において、上記像担持体が、少なくとも最外層に潤滑剤粒子を含む有機感光体であることとしたので、感光体表層に潤滑剤を分散させることで摺動性が向上し、ギャップ保持部材を感光層に当接させても感光層の劣化を一層低減できる。
【００５０】
請求項２１記載の発明によれば、請求項１６乃至２０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記帯電部材にＤＣバイアスを印加するとともにＡＣバイアスを重畳印加し、ＡＣバイアスの周波数ｆ[Ｈｚ]と上記像担持体の線速Ｖ［ｍｍ／ｓ］とが、７×Ｖ＜ｆ＜１２×Ｖの関係を満たし、少なくとも画像形成動作中はＡＣバイアスを定電圧制御することとしたので、ＡＣバイアスを重畳することで像担持体と帯電部材間にギャップがある場合でも像担持体を均一に帯電させることができる。ＡＣバイアスと像担持体の線速の関係をこの範囲に設定することで濃度ムラの発生を防止でき、トナーやトナー外添剤による感光体フィルミングの発生を防止できる。
【００５１】
請求項２２記載の発明によれば、像担持体と帯電部材との間の帯電ギャップを所定の範囲に設定する帯電ギャップの設定方法において、環境条件が変化した場合の上記帯電ギャップの変動幅を、上記帯電部材の材質的条件を予め所定の範囲に設定することによって該帯電部材自体の上記環境条件に対する変動特性により抑制することとしたので、帯電ギャップの測定手段や調整手段を設けることなく帯電ギャップの環境変動を小さくでき、低コストで高耐久性を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて、本実施形態における画像形成装置としてのタンデム型直接転写方式のフルカラープリンタの全体構成の概要を説明する。
装置本体１内には、像担持体としての感光体５を含む４個の感光体ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄが、装置本体１に対してそれぞれ着脱可能に装着されている。感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、同一の構成を有するユニットであり、感光体ユニット２Ａはマゼンタ（Ｍ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｂはシアン（Ｃ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｃはイエロー（Ｙ）色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｄはブラック（Ｂｋ）色に対応する画像を形成する。
【００５３】
装置本体１の略中央には、転写ベルト３を複数のローラ間に矢示Ａ方向に回動可能に装着した転写ユニットが配置されている。転写ベルト３の内側には４つの転写ブラシ５７が４個の感光体５に対応してそれぞれ設けられている。転写ベルト３の上側の面は、各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの感光体５に接触可能に配置されている。
感光体ユニット２Ａ〜２Ｄに対応して、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置１０Ａ〜１０Ｄが配置されている。現像装置１０Ａ〜１０Ｄは、構成が同一のものであり、使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置である。
現像装置１０ＡはＭ色のトナーを、現像装置１０ＢはＣ色のトナーを、現像装置１０ＣはＹ色のトナーを、現像装置１０ＤはＢｋ色のトナーをそれぞれ使用する。各色の現像装置１０Ａ〜１０Ｄ内には、トナーとキャリアからなる現像剤が収容されている。
【００５４】
現像装置１０Ａ〜１０Ｄは感光体５に対向した現像ローラ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、トナー濃度センサ等から構成される。現像ローラは外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、図示しないトナー補給装置より必要量のトナーが補給される。
トナーは結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。トナーに使用される着色材（例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）としては、トナー用として公知のものを使用できる。着色材の量は結着樹脂１００重量部に対して０．１から１５重量部が適当である。
【００５５】
電荷制御剤の具体例としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、４級アンモニウム塩などが用いられ、これらはトナー粒子の極性により使い分けされる。荷電制御剤量は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。
トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくのが有利である。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子、などが用いられる。これら流動性付与剤の粒径は０．０１〜３μｍの範囲のものが使用される。これら流動性付与剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１〜７．０重量部の範囲が好ましい。
本発明に係わる二成分現像剤用トナーを製造する方法としては、種々の公知の方法、又はそれらを組み合わせた方法により製造することができる。例えば、混練粉砕法では、結着樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる添加剤を乾式混合し、エクストルーダー又は二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナーが得られる。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナーを製造することも可能である。
【００５６】
キャリアは芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが一般に使用される。本発明において用いることのできる樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト、マグネタイトである。この芯物質の粒径は２０〜６０μｍ程度が適当である。
キャリア被覆層形成に使用される材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがある。
被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。
【００５７】
また、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの上方には書込みユニット６が、転写ベルト３の下方には両面ユニット７がそれぞれ配置されている。このフルカラープリンタは、装置本体１の左方に、画像形成後の転写紙（記録媒体）Ｐを反転させて排出したり、両面ユニット７へ搬送したりする反転ユニット８を備えている。
書込みユニット６は、各色毎に用意されたレーザダイオード（ＬＤ）方式の４つの光源と、６面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたｆθレンズ、長尺ＷＴＬ等のレンズやミラーから構成されている。レーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され感光体５上に照射される。
両面ユニット７は、対をなす搬送ガイド板４５ａ、４５ｂと、対をなす複数（この例では４組）の搬送ローラ４６とからなり、転写紙Ｐの両面に画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像が形成された後に反転ユニット８の反転搬送路５４に搬送されてスイッチバック搬送された転写紙Ｐを受け入れて、それを給紙部に向けて搬送する。
【００５８】
反転ユニット８は、それぞれ対をなす複数の搬送ローラと、対をなす複数の搬送ガイド板とからなり、上述したように両面画像形成する際の転写紙Ｐを表裏反転させて両面ユニット７へ搬出したり、画像形成後の転写紙Ｐをそのままの向きで機外に排出したり、表裏を反転させて機外に排出したりする働きをする。
給紙カセット１１、１２が設けられている給紙部には、転写紙Ｐを１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部５５、５６が、それぞれ設けられている。
転写ベルト３と反転ユニット８との間には、転写紙Ｐに転写された画像を定着する定着装置９が設けられている。定着装置９の転写紙搬送方向下流側には、反転排紙路２０が分岐して形成されており、そこに搬送した転写紙Ｐを排紙ローラ対２５により排紙トレイ２６上に排出可能にしている。
装置本体１の下部には、上下２段にサイズの異なる転写紙Ｐを収納可能な給紙カセット１１と１２がそれぞれ配設されている。
装置本体１の右側面には、手差しトレイ１３が矢示Ｂ方向に開閉可能に設けられ、手差しトレイ１３を開放することにより、そこから手差し給紙ができるようになっている。
【００５９】
次に、本実施形態におけるフルカラープリンタのフルカラー画像形成時の動作を説明する。フルカラープリンタがフルカラーの画像データを受け取ると、各感光体５が図１で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、各感光体５の表面が帯電部材としての帯電ローラ１４により一様に帯電される。
感光体ユニット２Ａの感光体５には、書込みユニット６によりＭの画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｂの感光体５にはＣの画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｃの感光体５にはＹの画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｄの感光体５にはＢｋの画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。
各潜像は、各感光体５が回転することにより現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄの位置に達すると、そこで、Ｍ、Ｃ、Ｙ及びＢｋ色トナーにより現像されて、４色のトナー像となる。
【００６０】
一方、給紙カセット１１又は１２から転写紙Ｐが分離給紙部５５又は５６により給紙される。給紙された転写紙Ｐは、転写ベルト３の直前に設けられているレジストローラ対５９により、各感光体５上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。
転写紙Ｐは、転写ベルト３の入口付近に配設されている紙吸着ローラ５８によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト３の表面に静電的に吸着される。転写紙Ｐは、転写ベルト３に吸着した状態で搬送されながら、Ｍ、Ｃ、Ｙ及びＢｋ色の各トナー像を順次転写されていき、最終的に４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。
【００６１】
次いで転写紙Ｐは、定着装置９で熱と圧力を加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は指定されたモードに応じた排紙系を通って、装置本体１上部の排紙トレイ２６に反転排紙されたり、定着装置９から直進して反転ユニット８内を通ってストレート排紙されたり、あるいは、両面画像形成モードが選択されているときには、前述した反転ユニット８内の反転搬送路５４に送り込まれた後にスイッチバックされて両面ユニット７に搬送され、そこから再給紙されて感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部で、裏面に画像を形成された後に排出される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
【００６２】
次に、このフルカラープリンタの白黒画像形成時の動作を説明する。フルカラープリンタが白黒の画像データを受け取ると、吸着ローラ５８に対向して配置され転写ベルト３を支持している従動ローラが下方に移動し、転写ベルト３がＭ、Ｃ、Ｙの感光体５から離間する。
Ｂｋの感光体５が図１の時計回り方向に回転し、Ｂｋの感光体５の表面が帯電ローラ１４により一様に帯電される。そして、感光体ユニット２Ｄの感光体５にはＢｋの画像に対応するレーザ光が照射され、潜像が形成される。潜像は、現像装置１０Ｄの位置に達すると、Ｂｋのトナーにより現像されてトナー像となる。
この際、Ｂｋ以外の３色の感光体ユニット２Ａ〜２Ｃ、現像装置１０Ａ〜１０Ｃは停止しており、感光体５や現像剤の不要な消耗を防止する。
一方、給紙カセット１１又は１２から転写紙Ｐが分離給紙部５５又は５６により給紙される。給紙された転写紙Ｐは、転写ベルト３の直前に設けられているレジストローラ対５９により、Ｂｋの感光体５上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。
【００６３】
転写紙Ｐは、転写ベルト５の入口付近に配設されている紙吸着ローラ５８によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト３の表面に静電的に吸着される。
転写紙Ｐは、転写ベルト３に静電吸着した状態で搬送されるので、転写ベルト３がＭ、Ｃ、Ｙの感光体５から離間していても転写紙ＰはＢｋの感光体５まで搬送され、Ｂｋのトナー像が転写される。転写紙Ｐを安定して静電吸着搬送するために転写ベルト３は少なくとも表層が高抵抗の材料で構成されている必要がある。
転写紙Ｐは、フルカラー画像の場合と同様に定着装置９で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
【００６４】
転写ベルト３の材質としてはポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料をシームレスベルトに成形して使用することができる。これらの材料はそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電剤により抵抗調整したりすることが可能である。
また、これらの樹脂を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成し、積層構造にしても良い。
【００６５】
図２に、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの構成を示す。各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、静電潜像が形成される感光体５と、感光体５を均一に帯電する帯電ローラ１４と、感光体５の表面をクリーニングするブラシローラ１５とクリーニングブレード４７等から構成されている。
帯電ローラ１４は、両端部に設けられた後述するギャップ保持部材が画像領域外の感光体表面（感光層）に当接しており、画像形成領域では感光体５との間に微少なギャップを形成している。
帯電ローラ１４には、ローラ表面をクリーニングするためのクリーニングローラ４９が当接している。クリーニングローラ４９は金属製の芯金上に導電性繊維を静電植毛したブラシローラであり、帯電ローラ１４に自重で当接しており、帯電ローラ１４の回転に伴い連れ回り回転しながら帯電ローラ１４の表面に付着したトナー等を除去する。帯電ローラ１４と、該帯電ローラ１４に帯電バイアスを印加する図示しない帯電バイアス印加手段、クリーニングローラ４９等により本実施形態における帯電装置が構成される。
ポリウレタンゴムからなるクリーニングブレード４７により感光体５から掻き取られたトナーは、ブラシローラ１５でトナー搬送オーガ４８側に移動させられる。トナー搬送オーガ４８を回転させることにより、回収した廃トナーを、図１に示した廃トナー収納部１８に搬送するように構成されている。
【００６６】
本実施形態では、感光体５の外径は３０ｍｍであり、各感光体５はそれぞれ矢示Ｃ方向に線速１２５ｍｍ／ｓｅｃで回転する。ブラシローラ１５は感光体５の回転に同期して反時計方向に回転する。
感光体ユニット２Ａ〜２Ｄには、それを装置本体１に対して着脱する際の基準として、位置決め主基準部５１を設けられているとともに、手前側位置決め従基準部５２と奥側位置決め従基準部５３とがブラケット５０にそれぞれ一体に設けられ、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを装置本体１に装着する際に、それらの基準部により、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを所定の装着位置に確実に位置決めできるようになっている。
【００６７】
ここで、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄをユーザでも交換が容易なプロセスカートリッジ形態とし、感光体５と帯電ローラ１４を一つのプロセスカートリッジとすることもできる。プロセスカートリッジ内で感光体５と帯電ローラ１４の位置が決まる構成にすることで、後述するように、本発明のように感光体５と帯電ローラ１４間に微少な帯電ギャップを精度良く形成する必要がある場合でも、感光体５と同時に交換することで帯電ギャップの調整を行う必要はないのでユーザでも交換が可能である。
ここでは感光体５と帯電ローラ１４及びクリーニング手段が一体となった例で説明したが、さらには現像装置も一体のプロセスカートリッジとすることもできるし、クリーニング手段は別体のカートリッジとすることもできる。
【００６８】
本発明（本実施形態）で使用することができる感光体５の構成を図３に示す。図３は、図４に示すように、感光体５の半断面を矢印Ｌ側からみた一部を示している。感光体５は、導電性支持体２０１上に構成された感光層２０２である電荷発生層２０３、電荷輸送層２０４と、最外層に設けられた保護層２０５からなる積層構造を有している。
また、図５に示すように、導電性支持体２０１上に電荷輸送層２０４、電荷発生層２０３を設け、その上に保護層２０５を設ける構成とすることもできる。また、導電性支持体２０１と感光層２０２との間に下引き層を形成することもできる。
導電性支持体２０１は、体積抵抗１０４Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属管、あるいはニッケル等の金属をエンドレスベルト状に加工したもの等が用いられる。
【００６９】
下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層２０２を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、アルキッド−メラミン、エポキシ等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。
電荷発生層２０３は、電荷発生材料を主成分とする層であり、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、フタロシアニン系顔料。これらの電荷発生材料をポリカーボネート等のバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等の溶媒を用いて分散し、分散液を塗布することにより形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート等により行う。電荷発生層２０３の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍである。
【００７０】
電荷輸送層２０４は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン等の適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリル、エポキシ、メラミン、フェノール等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
電荷輸送層２０４の厚さは、１５〜３０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
【００７１】
本実施形態の感光体５には、表層として、感光層２０２の保護及び耐久性の向上を目的に金属酸化微粒子を含有する保護層２０５を感光層２０２の上に形成することができる。
保護層２０５に使用される材料としては、バインダー樹脂としてスチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂、溶媒としてはテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン等が挙げられる。
【００７２】
これらの樹脂に耐摩耗性を向上する目的でアルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等の金属酸化物粒子が添加される。
保護層２０５に添加される金属酸化物粒子の量は、重量基準で通常は、５〜４０％、好ましくは、１０〜３０％である。金属酸化物粒子の量が、５％未満では、摩耗が大きく耐久性に劣り、４０％を越えると、露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。
保護層２０５の形成法としては、スプレー法等の塗布法が使用できる。保護層２０５の厚さは、１〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍ程度が適当である。保護層２０５の膜厚が薄すぎると耐久性に劣り、保護層２０５の膜厚を厚くしすぎると感光体製造時の生産性が低下するだけでなく、経時での残留電位の上昇が大きくなってしまう。
保護層２０５に添加する金属酸化物微粒子の粒径としては０．１〜０．８μｍが適当である。金属酸化物粒子の粒径が大きすぎる場合には保護層２０５の表面の凹凸が大きくなりクリーニング性が低下する上、露光光が保護層２０５で散乱されやすく解像力が低下し画像品質が劣る。金属酸化物粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。
【００７３】
また、本実施形態では、感光体５の表面の潤滑性を向上させるために、保護層２０５にフッ素樹脂粒子のような潤滑剤粒子を分散させることもできる。表面層に添加されるフッ素樹脂の量は表面層の全固形分に対する含有率が４０〜７５重量％が望ましい。
フッ素樹脂の量が４０重量％未満では潤滑性の改善効果が小さく、７５重量％を超えると膜の強度が低下してしまい望ましくない。保護層２０５に添加するフッ素樹脂としてはポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル等を用いることができる。
また、フッ素樹脂の粒径としては０．１〜５μｍが適当である。保護層２０５は潤滑剤粒子を分散させる場合も金属酸化物粒子の場合と同じバインダー樹脂や溶媒を用いて分散し、分散液をスプレー法等により塗布することにより形成できる。表面層の膜厚としては３〜８μｍが望ましい。
また、保護層２０５には金属酸化物粒子やフッ素樹脂粒子を単独で分散させるだけでなく、両方を分散させることもできる。さらに保護層２０５には、金属酸化物粒子やフッ素樹脂粒子の分散性を向上させるために分散助剤を添加することができる。添加される分散助剤は塗料等に使用されるものが適宜利用できる。また、保護層２０５には、電荷輸送材料を添加することも有効であり、さらに酸化防止剤も必要に応じて添加することができる。
【００７４】
図６に帯電ローラの構成を示す。帯電ローラ１４は、導電性支持体である丸棒状の芯金１０１と、導電性樹脂材料で構成される帯電層１０２と、帯電ローラ１４の両端部（厳密には帯電層１０２の両端部）に設けられたシート状のギャップ保持部材１０３を有している。
ギャップ保持部材１０３は、感光体５の画像領域５ａ外の感光体表面（感光層）５ｂに当接しており、画像領域５ａでは感光体５との間に微少な帯電ギャップｇを形成している。図６において、符号５ｃは感光体５の非塗工部（非感光層部）を示している。
ギャップ保持部材１０３を感光層に当接させることで、帯電層１０２とギャップ保持部材１０３との間にリーク防止のための間隔を設ける必要がないので、装置が大型化してしまうことを防止することができる。
【００７５】
芯金１０１はステンレス等の金属が用いられる。芯金１０１が細すぎると帯電層１０２の切削加工時や、感光体５に加圧されたときのたわみの影響が無視できなくなり、必要なギャップ精度が得られにくい。
また、芯金１０１が太すぎる場合には帯電ローラ１４が大型化したり、質量が重くなったりする問題があるため、芯金１０１の直径としては６〜１０ｍｍ程度が望ましい。
帯電層１０２は１０４〜１０９Ωｃｍの体積抵抗を持つ材料が好ましい。抵抗が低すぎると帯電層１０２の微少な抵抗ムラに起因して放電状態が不均一になり帯電ムラが発生しやすく、抵抗が高すぎると放電が十分に発生せず均一な帯電電位を得ることができない。
帯電層１０２は基材となる樹脂に導電性材料を配合することで所望の体積抵抗を得ることができる。基材樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ＡＢＳ)、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。これらの基材樹脂は、成形性が良いので容易に成形加工することができる。
【００７６】
導電性材料としては四級アンモニウム塩基を有する高分子化合物のようなイオン導電性材料が好ましい。四級アンモニウム塩基を有する高分子化合物は、好ましくは、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンである。これらの四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンは、例えば、四級アンモニウム塩基を有するポリエチレン、ポリポリオレフィンである。これらの四級アンモニウム塩基を有する高分子化合物はよく知られており、既に市販されているものもある。
本実施形態では、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンについて例示したが、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン以外の高分子化合物であってもかまわない。
イオン導電性材料は、二軸混練機、ニーダー等の手段を用いることにより、基材樹脂に均一に配合される。配合された材料を芯金１０１上に射出成形、あるいは押出成形することにより、容易にローラ形状に成形することができる。イオン導電性材料と基材樹脂の配合量は基材樹脂１００重量部に対して３０〜８０重量部が望ましい。帯電層１０２の厚さとしては０．５〜３ｍｍが望ましい。
帯電層１０２が薄すぎると成型が困難である上に強度の面でも問題がある。帯電層１０２が厚すぎると帯電ローラ１４が大型化する上に帯電層１０２の抵抗が大きくなるため帯電効率が低下する。
また、帯電層１０２にはコーティング等により、トナー等が付着しにくい表層を数１０μｍ程度の厚さで形成することもできる。
【００７７】
ギャップ保持部材１０３は、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等の樹脂シートの片面に粘着剤が塗布させた構成であり、粘着剤により帯電層１０２の端部に貼り付ける。従って、ギャップｇは実質的に樹脂シートの厚みに対応する。
ここでギャップ保持部材１０３である樹脂シートの両端部をそれぞれ斜めにカットすることで、樹脂シートが重なり合ってしまったり、ローラの軸方向で樹脂シートが存在しない部分が発生したりする不具合を発生しにくくすることができる。
図示しないが、帯電ローラ１４は芯金１０１の端部に取り付けられたギヤが感光体フランジに形成されたギヤと噛み合っており、感光体駆動モータにより感光体５が回転すると帯電ローラ１４も感光体５とほぼ等しい線速で連れ回り方向に回転する。
帯電層１０２と感光体５が接触することがないので、帯電層１０２として硬い樹脂材料を使用し、且つ、感光体５として有機感光体を使用した場合でも画像領域の感光層に傷が付いたりすることはない。
【００７８】
帯電ギャップｇが広くなりすぎると異常放電が発生し、均一に帯電できなくなるため、実験の結果、最大ギャップは１００μｍ以下、より望ましくは９０μｍ以下に抑える必要があることが確認された。
そのためには感光体５、帯電ローラ１４とも高精度が必要であり、真直度を２０μｍ以下にすることが望ましい。
このような構成では、雰囲気温度が変化した場合に帯電ギャップｇが変動する要因としては帯電層１０２の硬度変化の影響が支配的である。ギャップ保持部材１０３の厚さは数十μｍであるため、雰囲気環境が変化してもギャップ保持部材１０３の厚さや硬度の変化の影響はほとんどない。
従って、帯電ギャップｇの環境変動を低減するには帯電層１０２を高硬度にすることが有効であり、実験の結果、帯電層１０２の硬度をＪＩＳ  Ｄで５０度以上とすることで帯電ギャップｇの環境変動を大幅に低減することができることが確認された。
ここで、帯電層１０２の硬度は材料そのものの硬度も重要であるが、帯電ギャップｇの変動は帯電層１０２の厚さの影響も大きいため、本実施形態での硬度は帯電層１０２の材料としての硬度ではなく、帯電ローラ１４に加工した後の帯電層１０２をＪＩＳ  Ｋ  ７２１５に準拠した硬度計で測定したときの硬度で規定されるものである。
【００７９】
図７及び図８に基づいて第２の実施形態を説明する。なお上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態では、帯電ローラ１４の両端部に該帯電ローラ１４の径方向に深さを有する段部を形成し、該段部にギャップ保持部材を設けることにより、帯電ギャップを形成することを特徴としている。
帯電ローラ１４は、両端部に小径の軸部を有するローラ形状の芯金１０４と、帯電層１０５と、帯電ローラ１４の両端部（厳密には帯電層１０５の両端部）に設けられたギャップ保持部材１０６を有している。
芯金１０４上に成形した帯電層１０５を削り処理（切削や研削等の概念を含む）して外径を整える際に、帯電層１０５の端部にギャップ保持部材１０６を取り付けるための環状溝形状の段部１０５ａを形成しておき、この段部１０５ａにギャップ保持部材として、ＰＦＡ(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)やＦＥＰ(テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)等のフッ素系樹脂材料の熱収縮チューブ１０６を取り付ける。取り付けた後、熱を加えて段部１０５ａにフィットさせる。
【００８０】
これらの樹脂は離型性に優れるので、トナー固着が発生しにくい。さらに、絶縁性のフッ素系樹脂を使用することで、ギャップ保持部材１０６の位置で放電が発生することがないので、トナーが静電的に付着することも防止できる。
さらには凹形状（環状溝形状）に熱収縮性のギャップ保持部材１０６を取り付けることで、軸方向両側の段差が寄り止めとなるので、接着剤等を用いなくてもギャップ保持部材１０６が外れるようなことはない。
帯電層１０５に形成する段部１０５ａの深さｄは、使用する熱収縮チューブ１０６の厚さｔと狙いの帯電ギャップｇの大きさから決定すればよい。帯電層１０５に段部１０５ａを形成することでギャップ保持部材１０６の径方向の厚みを厚くすることができるので、シート状のギャップ保持部材１０３を貼り付ける方法に比べてギャップ保持部材１０６の耐久性が向上する。
【００８１】
但し、熱収縮チューブ１０６の厚さがあまりに厚くなると熱収縮チューブ１０６の肉厚偏差に起因する帯電ギャップｇの変動が無視できなくなってしまう。
実験の結果、熱収縮チューブ１０６の厚さｔは、１００〜３００μｍの範囲が望ましいことが確認された。この範囲の厚みを有する熱収縮チューブ１０６を取り付けることで、十分な耐久性とギャップ精度を両立させることができる。
本実施形態においても、雰囲気温度が変化した場合に帯電ギャップｇが変動する要因としては、帯電層１０５の硬度変化の影響が支配的である。ギャップ保持部材１０６の厚さが図６で示したシート状のギャップ保持部材１０３より厚くなっているものの、帯電層１０５の厚さに比べて薄いため、ギャップ保持部材１０６の厚さや硬度の変化の影響は大きくない。
従って、帯電ギャップｇの環境変動を低減するには帯電層１０５を高硬度にすることが有効であり、実験の結果、帯電層１０５の硬度をＪＩＳ  Ｄで５０度以上とすることで帯電ギャップｇの環境変動を低減することができることが確認された。
【００８２】
図９及び図１０に基づいて第３の実施形態を説明する。
本実施形態における帯電ローラ１４は、芯金１０４と、帯電層１０７と、帯電ローラ１４の両端部（厳密には芯金１０４の両端部）に設けられたリング状のギャップ保持部材１０８を有している。
帯電層１０７を成形した後、芯金１０４の両端部に予め成形しておいたギャップ保持部材１０８を圧入や接着、あるいはその両方を併用して、芯金１０４に固定する。このようにして、帯電ローラ１４（厳密には芯金１０４）とギャップ保持部材１０８を一体化してから、切削や研削等の削り加工を行って帯電ローラ１４の外径を同時に整える。
これにより、芯金１０４とギャップ保持部材１０８の振れの位相を揃えることができ、帯電ギャップｇの変動を低減することができる。
ギャップ保持部材１０８としては、帯電層１０７と同様に導電性樹脂を用いることもできるが、ギャップ保持部材１０８は画像領域外に当接させるため、放電を起こす必要はない。そのため、放電による感光層の劣化やトナー等の付着を防止するため、ギャップ保持部材１０８は絶縁性材料とすることが望ましい。
【００８３】
芯金１０１とギャップ保持部材１０８を一体化させる方法としては、圧入や接着に限らず、二色成形により芯金１０４に帯電層１０７とギャップ保持部材１０８の２種類の樹脂を成形することもできる。
ギャップ保持部材１０８の材質としてはプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレンーエチルアクリレート共重合体、エチレンーメチルアクリレート共重合体、エチレンー酢酸サンビニル共重合体、エチレンープロピレン共重合体、エチレンーヘキセン共重合体等の樹脂や、帯電部材の基材と同様にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。
但し、感光層２０２にギャップ保持部材１０８を当接させるので、感光層２０２が損傷するのを防止するために、帯電層１０７より硬度の低いグレードを用いることが望ましい。また、摺動性に優れ感光層２０２に損傷を与えにくい樹脂材料として、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の樹脂を用いることもできる。
【００８４】
本実施形態では、芯金１０４上にギャップ保持部材１０８を取り付けているため、帯電層１０７が高硬度の材料で構成されていれば、雰囲気温度が変化した場合に帯電ギャップｇが変動する要因としてはギャップ保持部材１０８の硬度変化の影響が支配的である。
従って、帯電ギャップｇの環境変動を低減するにはギャップ保持部材１０８を高硬度にすることが有効であり、実験の結果、ギャップ保持部材１０８の硬度をＪＩＳ  Ｄで４５度以上とすることで帯電ギャップｇの環境変動を低減することができることが確認された。
ここで、ギャップ保持部材１０８の硬度が高すぎると、感光層２０２にギャップ保持部材１０８を当接させた際に、感光層２０２が劣化しやすく、感光体５の耐久性に問題が生じる。実験の結果、ギャップ保持部材１０８の硬度をＪＩＳ  Ｄで７０度以下とすることでギャップ保持部材１０８による感光層２０２の劣化を起こりにくくすることができることが確認された。
【００８５】
帯電ギャップｇを形成した場合、感光体５と帯電ローラ１４の回転に伴い帯電ギャップｇは一定範囲の中で常に変動する。このような状況下で感光体５を均一に帯電するには、帯電ローラ１４に印加する帯電バイアスに、ＤＣ電圧に加え帯電ローラ１４と感光体５間の放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有するＡＣバイアスを重畳することが有効である。
実験の結果、印加するＡＣバイアスの周波数が低いとストライプ状の帯電ムラが目立つため、少なくとも感光体線速Ｖ[ｍｍ／ｓ]の７倍以上の周波数ｆ[Ｈｚ]に設定することが望ましいことが確認された。
また、印加するＡＣバイアスの周波数が高すぎる場合には過剰な放電が発生し、感光体５の摩耗量を増大させたり、感光体５にトナーやトナー外添剤のフィルミングが発生しやすくなるため、感光体線速Ｖ[ｍｍ／ｓ]の１２倍以下の周波数ｆ[Ｈｚ]に設定することが望ましいことが確認された。
【００８６】
ＡＣバイアスを重畳する場合、ＡＣバイアスを定電流制御とすると、環境によるローラ抵抗の変動を受けにくくすることができる。但し、帯電ローラ１４と感光体５を非接触に配置した場合には、感光体５と帯電ローラ１４の回転に伴い帯電ギャップｇが変動するため、定電流制御では高圧電源が帯電ギャップｇの変動に追従しきれず異常画像が発生することがある。そのため、ＡＣバイアスは定電圧制御とすることが望ましい。このとき、必要なＡＣ電圧はローラ抵抗の環境変動や、帯電ギャップの大きさにより異なり、ローラ抵抗が高く、帯電ギャップが大きいほど高い電圧が必要となる。このため、ＡＣ電流を検知可能とし、非画像形成時にＡＣ電流をモニタしながらＡＣ電圧を調整することで適正なＡＣ電圧に設定することができる。
【００８７】
次に、帯電ギャップｇの測定方法を説明する。帯電ギャップ測定装置の構成概略図を図１１に示す。感光体５と帯電ローラ１４を取り付けた感光体ユニットを帯電ギャップ測定装置にセットする。発光部６０から出射されたレーザ光が帯電ギャップを通過して受光部６１に入射し、これにより帯電ギャップを測定することができる。帯電ギャップの測定装置として、Mitutoyo製レーザースキャンマイクロメータ  ＬＳＭ−６００を使用した。この装置では図示しない駆動源により感光体５を駆動することが可能であり、感光体５と帯電ローラ１４を回転させた状態で帯電ギャップを測定することができる。
また、発光部６０と受光部６１は一体に構成され、感光体５の長手方向に移動可能に構成されており、感光体長手方向の任意の位置で帯電ギャップを測定することができる。このような帯電ギャップ測定装置を用いることで、実機内と同等の帯電ギャップを高精度で測定することができる。
【００８８】
本発明によれば、帯電ギャップの調整手段を必要とせずに帯電ギャップの温度変動を大幅に低減することができる。
実験の結果、帯電ギャップｇの最小値を１５μｍ以上になるように設定することで帯電ローラ１４の表面のトナー等による汚れを低減することができることが確認された。また、帯電ギャップｇの最大値を９０μｍ以下になるように設定することで異常放電による濃度ムラの発生を防止することができることが確認された。
また、雰囲気温度が１０°Ｃのときの帯電ギャップｇの平均値と、３０°Ｃのときの帯電ギャップｇの平均値の変動幅を、２０°Ｃのときの帯電ギャップｇの平均値の１／５以下になるようにすることで、使用環境によらず安定して帯電ギャップを維持することができることが判った。その理由を以下の実施例に基づいて述べる。
【実施例】
【００８９】
（帯電ローラＡ）
ステンレスからなる直径８ｍｍの芯金上に、帯電層として、ＡＢＳ樹脂１００重量部に四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン系高分子化合物よりなるイオン導電剤６０重量部を配合して得た樹脂組成物（体積抵抗率１０６Ωｃｍ）からなる帯電層を射出成形により成形した。帯電層の両端部に、幅８ｍｍ、厚さ４５μｍのポリエチレンテレフタレート製のシートに１５μｍの粘着層からなるギャップ保持部材を貼り付け、帯電層の外径が１１ｍｍの帯電ローラ（図６と同様の構成）を作製した。この帯電ローラの帯電層の硬度を測定したところ、ＪＩＳ  Ｄで６３度であった。
（帯電ローラＢ）
帯電ローラＡと同じ芯金と導電性樹脂を使用し、射出成形によりローラ状に作製した。このローラを切削して外径を整える際に帯電層の両端部に、幅８ｍｍ、深さ１００μｍの環状溝形状の段部を形成し、この段部に熱収縮後の厚さが１５０μｍとなるＰＦＡチューブを１２０℃の雰囲気中で２０分間加熱することで熱収縮により取り付けて、帯電層の外径が１１ｍｍの帯電ローラ（図７と同様の構成）を作製した。この帯電ローラの帯電層の硬度を測定したところ、ＪＩＳ  Ｄで６３度であった。
【００９０】
（帯電ローラＣ）
帯電ローラＡと同じ芯金と導電性樹脂を使用し、射出成形によりローラ状に作製した。このローラの両端部に、８ｍｍの高密度ポリエチレン製のギャップ保持部材を圧入により取り付けた後、帯電層とギャップ保持部材を同時に切削加工し、帯電層の外径が１１ｍｍの帯電ローラ（図９と同様の構成）を作製した。この帯電ローラの帯電層とギャップ保持部材の硬度を測定したところ、ＪＩＳ  Ｄで帯電層は６３度、ギャップ保持部材は５８度であった。
（帯電ローラＤ）
帯電ローラＣのギャップ保持部材の材質をポリアセタールに変更した以外は帯電ローラＣと同様の帯電ローラを作成した。この帯電ローラの帯電層とギャップ保持部材の硬度を測定したところ、ＪＩＳ  Ｄで帯電層は６３度、ギャップ保持部材は７５度であった。
【００９１】
（帯電ローラＥ）
ステンレスからなる直径８ｍｍの芯金上に、エピクロルヒドリンゴムからなる帯電層を形成し、帯電層の両端部に帯電ローラＡと同様に幅８ｍｍ、厚さ４５μｍのポリエチレンテレフタレート製のシートに１５μｍの粘着層からなるギャップ保持部材を貼り付け、帯電層の外径が１１ｍｍの帯電ローラを作製した。
この帯電ローラの帯電層の硬度を測定したところ、ＪＩＳ  Ｄで２９度であった。
（帯電ローラＦ）
ステンレスからなる直径９ｍｍの芯金上に、エピクロルヒドリンゴムからなる帯電層を形成し、帯電層の両端部に帯電ローラＡと同様に幅８ｍｍ、厚さ４５μｍのポリエチレンテレフタレート製のシートに１５μｍの粘着層からなるギャップ保持部材を貼り付け、帯電層の外径が１１ｍｍの帯電ローラを作製した。
この帯電ローラの帯電層の硬度を測定したところ、ＪＩＳ  Ｄで３３度であった。
【００９２】
これらの帯電ローラを用い、リコー製イプシオカラー８１００改造機を使用して評価を行った。使用した感光体は直径３０ｍｍのアルミニウム基体上に、３．５μｍの下引き層、０．１５μｍの電荷発生層、２２μｍの電荷輸送層、５μｍの表面層を積層した構成を有している。
このとき、保護層の塗工はスプレー法により、それ以外は浸漬塗工法により行なった。電荷輸送層、表面層ともにバインダー樹脂としてはポリカーボネートを用い、表面層には平均粒径０．３μｍのアルミナ粒子を表面層の全固形分に対して２５重量％添加した。
上記の帯電ローラと感光体を感光体ユニットにセットし、上述した帯電ギャップ測定装置を用いて各環境で測定した帯電ギャップの平均値を表１に示す。このとき、感光体の外形精度に起因する帯電ギャップの変動の影響をなるべく小さくするために各帯電ローラの測定とも同一の感光体を使用した。
【００９３】
【表１】
2005196052.tif 000003
【００９４】
表１から明らかなように、ゴムローラである帯電ローラＥでは環境による帯電ギャップの変動が大きく、また帯電ローラＡと同じギャップ保持部材を使用しているにも拘わらず、帯電ローラＡに比べ帯電ギャップそのものも小さかった。これはローラ硬度の影響と考えられる。
表１から、雰囲気温度が１０°Ｃのときの帯電ギャップｇの平均値と、３０°Ｃのときの帯電ギャップｇの平均値の変動幅を、２０°Ｃのときの帯電ギャップｇの平均値の１／５以下になるようにすることで、使用環境によらず安定して帯電ギャップを維持することができることが理解できる。
本実施例における雰囲気温度２０°Ｃは、装置動作保証範囲の中間部位であり、雰囲気温度が１０°Ｃは下限側、雰囲気温度が３０°Ｃは上限側である。雰囲気温度の段階的設定はこれに限定される趣旨ではない。
次に上記の３環境でそれぞれ２００００枚の通紙試験を行った。プロセス速度は１２５ｍｍ／ｓであり、帯電バイアスはＡＣ（周波数ｆ＝９００Ｈｚ）＋ＤＣ（−７００Ｖ）を印加した。その際、実験環境は（温度２０°Ｃ、湿度６０％）、（温度３０°Ｃ、湿度５４％）、（温度１０°Ｃ、湿度１５％）の順に切り替えた。
【００９５】
（通紙試験の結果）
帯電ローラＡはギャップ保持部材の当接位置の感光層に僅かにキズが発生したものの、画像上に異常は見られなかった。
帯電ローラＢは（温度３０°Ｃ、湿度５４％）で通紙した際に帯電ローラ汚れが僅かに悪化したものの、（温度１０°Ｃ、湿度１５％）でも画像上に異常は見られなかった。
帯電ローラＣはギャップ保持部材の当接位置の感光層に僅かにキズが発生したものの、画像上に異常は見られなかった。
帯電ローラＤではトータルで約３５０００枚通紙した時点でギャップ保持部材の当接位置で感光層が破損してしまい、帯電バイアスのリークが発生してしまうためそれ以上の通紙を行うことはできなかった。帯電ローラの汚れはほとんど発生していなかった。
帯電ローラＥは（温度３０°Ｃ、湿度５４％）で通紙した際に帯電ローラがトナーで顕著に汚れ、（温度１０°Ｃ、湿度１５％）では帯電ローラの汚れに起因して帯電不良による濃度ムラが発生してしまった。
帯電ローラＦは（温度３０°Ｃ、湿度５４％）で通紙した際に帯電ローラＥほどではないものの、帯電ローラがトナーで汚れ、（温度１０°Ｃ、湿度１５％）では帯電ローラの汚れに起因して帯電不良による濃度ムラが発生してしまった。
これらの結果を、表２に示す。
【００９６】
【表２】
2005196052.tif 000004
【００９７】
表２から、帯電ギャップの温度変動が小さく、Ｇ２０／（Ｇ３０−Ｇ１０）の値が大きくなるほど帯電ローラの汚れが発生しにくいことが判る。
従って、Ｇ２０／（Ｇ３０−Ｇ１０）の値が５より大きくなるような構成とすれば、帯電ローラの汚れを発生しにくくすることができる。すなわち、すなわち、雰囲気温度が１０°Ｃ、２０°Ｃ、３０°Ｃのときの帯電ギャップの平均値をそれぞれＧ１０、Ｇ２０、Ｇ３０としたとき、｜Ｇ３０−Ｇ１０｜×５＜Ｇ２０の条件を満足するようにすることで、帯電ローラの汚れを発生しにくくすることができる。
【００９８】
また、ギャップ保持部材の硬度が高すぎる場合には感光体の劣化が発生しやすいことが明らかになったため、帯電ローラＣ、Ｄと同等の構成でギャップ保持部材の材質とグレードを変更することで硬度を変化させ、ギャップ保持部材の硬度と感光体の劣化を評価する実験を行った。その結果を表３に示す。
評価方法は、各ギャップ保持部材を取り付けた帯電ローラを用い、リコー製イプシオカラー８１００改造機を使用して１００００枚の通紙試験を行い、試験後のギャップ保持部材当接位置の感光体外観を評価した。
表３において、◎印は初期と同等であることを、○印は表面に僅かなキズがあることを、×印は表面が粗くなり、曇っていることをそれぞれ示している。
ギャップ保持部材の材質表示におけるＨＤＰＥは高密度ポリエチレンを、ＬＤＰＥは低密度ポリエチレンを、ＰＰはポリプロピレンを、ＥＥＡはエチレン−エチルアクリレート共重合体を、ＰＯＭはポリアセタールを、ＡＢＳはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体をそれぞれ示している。
【００９９】
【表３】
2005196052.tif 000005
【０１００】
表３に示すように、材質に拘わらずギャップ保持部材の硬度が高いほど感光体表面にダメージを与えやすく、硬度がＪＩＳ  Ｄで７０度以下の材料をギャップ保持部材に使用すれば、感光体表面のダメージを耐久的に問題のないレベルに低減できることが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像形成装置としてのフルカラープリンタの概要正面図である。
【図２】感光体ユニットの拡大詳細図である。
【図３】感光体の積層構造を示す断面図である。
【図４】感光体の断面位置を示す図である。
【図５】感光体の積層構造の変形例を示す断面図である。
【図６】帯電ローラと感光体との当接状態を示す概要側面図である。
【図７】第２の実施形態における帯電ローラと感光体との当接状態を示す概要側面図である。
【図８】第２の実施形態における帯電ローラとギャップ保持部材との組付関係を示す要部斜視図である。
【図９】第３の実施形態における帯電ローラと感光体との当接状態を示す概要側面図である。
【図１０】第３の実施形態における帯電ローラとギャップ保持部材との組付関係を示す要部斜視図である。
【図１１】実験で用いた帯電ギャップ測定装置の概要図である。
【符号の説明】
【０１０２】
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ  プロセスカートリッジとしての感光体ユニット
５  像担持体としての感光体
１４  帯電部材としての帯電ローラ
１０３、１０６、１０８  ギャップ保持部材
１０５ａ  段部
２０２  感光層
ｇ  帯電ギャップ
【図１】
2005196052.tif 000006
【図２】
2005196052.tif 000007
【図３】
2005196052.tif 000008
【図４】
2005196052.tif 000009
【図５】
2005196052.tif 000010
【図６】
2005196052.tif 000011
【図７】
2005196052.tif 000012
【図８】
2005196052.tif 000013
【図９】
2005196052.tif 000014
【図１０】
2005196052.tif 000015
【図１１】
2005196052.tif 000016