(57)【要約】【課題】帯電ローラのギャップ部材による帯電ギャップで行う像担持体の非接触帯電において、軸方向により均一な高精度の帯電ギャップを容易に得る。【解決手段】転写ローラ６ａによる感光体２の押圧位置、つまり転写ローラ６ａの感光体２に対する配置位置は、感光体２の中心Ｏを通りかつ感光体２の中心Ｏと帯電ローラ３ａの中心Ａとを結ぶ直線αと直交する直線βに関して帯電ローラ３ａが設けられている領域γと反対側の領域δに設定される。また、転写ローラ６ａの幅は、帯電ローラ３ａの両端部のギャップ部材間の幅より小さく設定される。これにより、帯電ローラ３ａの押圧による感光体２の撓みを転写ローラ６ａの押圧によって効果的に抑制でき、帯電ギャップを軸方向に一定にできる。【選択図】    図１
2007041140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に設けられた回転軸が装置本体に軸受を介して回転可能に支持された像担持体と、両端部にそれぞれギャップ部材が固定された帯電ローラと、前記像担持体の中心を通りかつ前記像担持体の中心と前記帯電ローラの中心とを結ぶ直線に直交する直交直線に関して前記帯電ローラの配置位置を反対側に配置されて前記像担持体を押圧する押圧部材とを少なくも備え、前記ギャップ部材が前記像担持体の外周面に圧接されることで前記像担持体と前記帯電ローラとの間に帯電ギャップが設定されて前記帯電ローラが前記帯電ギャップにより前記像担持体を非接触帯電するとともに、前記押圧部材で前記像担持体を押圧する画像形成装置において、
前記押圧部材の幅が前記帯電ローラの両端部における前記ギャップ部材の内側縁間のギャップ部材間幅より小さく設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体を押圧する押圧部材は、前記像担持体に当接しかつ画像形成動作を行う画像形成用構成部材であり、
前記画像形成用構成部材の幅が前記ギャップ部材間幅より小さく設定さ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】
前記画像形成用構成部材は、前記像担持体に当接して前記像担持体上の像を転写媒体に転写する転写ローラであり、
前記転写ローラの幅が前記ギャップ部材間幅より小さく設定されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電ローラに当接してこの帯電ローラをクリーニングするクリーニング部材を備え、
前記クリーニング部材の幅は、前記一対のギャップ部材の外側縁間の幅より大きく設定されているとともに、前記クリーニング部材により前記帯電ローラを前記像担持体の方へ押圧することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１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、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置であって、帯電ローラの両端部に固定されたリング状のギャップ部材で像担持体に対して所定の帯電ギャップを設定して、この帯電ローラで像担持体を非接触帯電す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る画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。図４に示すように、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ａは、芯金ｂの外周面に導電性を有する弾性部材からなる抵抗層ｃを設けるとともに、この抵抗層ｃの両端部外周面に、それぞれ、絶縁性を有するリング状のギャップ部材ｄ,ｅを固着し、これら一対のギャップ部材ｄ,ｅを像担持体である感光体ドラムｆの外周面に当接させることにより、所定の帯電ギャップＧを設定している。その場合、特許文献１には明記されていないが、一般には、芯金ｂの両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸ｇ,ｈをスプリング（不図示）の付勢力で感光体ドラムｆの方へ押圧することで、両ギャップ部材ｄ,ｅを感光体ドラムｆの外周面に圧接させている。
【０００３】
そして、帯電ローラａが帯電ギャップにより感光体ドラムｆ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ｆに付着しているトナー等の異物が帯電ローラａに付着したり、帯電ローラａの抵抗層ｃ中に含まれる物質が感光体ドラムｆに付着したりすることが防止できるので、帯電ローラａによる感光体ドラムｆの帯電性能を向上することができる。
【特許文献１】特開２００４−１０９１５１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の非接触帯電用の帯電ローラａを用いた従来の画像形成装置では、一対のギャップ部材ｄ,ｅの外側（本明細書では一対のギャップ部材ｄ,ｅの間をギャップ部材ｄ,ｅの内側といい、各ギャップ部材ｄ,ｅの関して内側と反対側をギャップ部材ｄ,ｅの外側という）に位置する回転軸ｇ,ｈをスプリングで感光体ドラムｆの方へ押圧する構造であること、および感光体ドラムｆの両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸ｉ,ｊ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いることから、感光体ドラムｆは一対のギャップ部材ｄ,ｅで押圧されると、図４に示すように帯電ローラａから遠ざかる方向に撓み（曲げ変形）Ｄｏを生じるようになる。通常、この感光体ドラムｆの撓みＤｏは軸方向中央点で最大となる。
【０００５】
また、ギャップ部材ｄ,ｅの感光体ｆとの当接点が支点に、またギャップ部材ｄ,ｅの外側にある回転軸ｇ,ｈのスプリング力付勢部が力点になって、一対のギャップ部材ｄ,ｅの内側における帯電ローラａの部分ａ1が感光体ドラムｆから遠ざかる方向、つまりに感光体ｆと逆方向に撓み（曲げ変形）Ｄｒを生じるようになる。通常、この帯電ローラａの撓みＤｒは一対のギャップ部材ｄ,ｅの間の軸方向中央点で最大となる。
【０００６】
このように、帯電ローラａおよび感光体ドラムｆが互いに逆方向に撓むと、帯電ローラａと感光体ドラムｆとの間の帯電ギャップＧが軸方向に変化してしまい、一定にならなくなる。このため、帯電ローラａによる感光体ドラムｆの帯電が軸方向に均一にならなくなり、安定した良好な帯電を得ることが難しいという問題がある。
【０００７】
特に、近年は電子写真方式のプリンターを始め、電子写真方式の画像形成装置が小型化、および省スペース化をますます強く求められていることから、その内部のプロセスユニットおよび機能部品等をより小さく高精度に構成するとともにそれらを最適に配置することが必要なっている。そこで、感光体ドラムおよび帯電ローラにも小型化が求められているが、感光体ドラムの外径や肉厚を小さくしたり、あるいは帯電ローラの外径を小さくしたりした場合、前述の問題が大きくなっている。
【０００８】
一方、特許文献１に記載の画像形成装置では、感光体の中心を通りかつこの感光体の中心と帯電ローラの中心とを結ぶ直線と直交する直交直線に関して、帯電ローラと反対側の領域に感光体に当接する転写ローラを設けているので、前述のような帯電ローラの押圧による感光体の撓みを若干抑制することができる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、転写ローラを直交直線に関して、帯電ローラと反対側の領域に単に配置しているだけであるので、前述の帯電ローラの押圧による感光体の撓みを効果的に抑制することはできない。したがって、特許文献１に記載の画像形成装置では、軸方向により均一な高精度の帯電ギャップを容易に得ることは難しい。
【００１０】
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、帯電ローラの両端部に固定されたギャップ部材を像担持体に圧接して設定された帯電ギャップによる像担持体の非接触帯電において、軸方向により均一な高精度の帯電ギャップを容易に得ることで安定した良好な帯電を行う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】
【００１１】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の画像形成装置は、両端に設けられた回転軸が装置本体に軸受を介して回転可能に支持された像担持体と、両端部にそれぞれギャップ部材が固定された帯電ローラと、前記像担持体の中心を通りかつ前記像担持体の中心と前記帯電ローラの中心とを結ぶ直線に直交する直交直線に関して前記帯電ローラの配置位置を反対側に配置されて前記像担持体を押圧する押圧部材とを少なくも備え、前記ギャップ部材が前記像担持体の外周面に圧接されることで前記像担持体と前記帯電ローラとの間に帯電ギャップが設定されて前記帯電ローラが前記帯電ギャップにより前記像担持体を非接触帯電するとともに、前記押圧部材で前記像担持体を押圧する画像形成装置において、前記押圧部材の幅が前記帯電ローラの両端部における前記ギャップ部材の内側縁間のギャップ部材間幅より小さく設定されていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２の発明の画像形成装置は、前記像担持体を押圧する押圧部材が、前記像担持体に当接しかつ画像形成動作を行う画像形成用構成部材であり、前記画像形成用構成部材の幅が前記ギャップ部材間幅より小さく設定されていることを特徴としている。
更に、請求項３の発明の画像形成装置は、前記画像形成用構成部材が、前記像担持体に当接して前記像担持体上の像を転写媒体に転写する転写ローラであり、前記転写ローラの幅が前記ギャップ部材間幅より小さく設定されていることを特徴としている。
【００１３】
更に、請求項４の発明の画像形成装置は、前記帯電ローラに当接してこの帯電ローラをクリーニングするクリーニング部材を備え、前記クリーニング部材の幅が、前記一対のギャップ部材の外側縁間の幅より大きく設定されているとともに、前記クリーニング部材により前記帯電ローラを前記像担持体の方へ押圧することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
このように構成された本発明の画像形成装置によれば、像担持体の中心を通りかつ像担持体の中心と帯電ローラの中心とを結ぶ直線に直交する直交直線に関して帯電ローラの配置位置を反対側に配置された押圧部材により像担持体を押圧しているので、帯電ローラの押圧で像担持体に撓みが生じても、この像担持体の撓みを抑制することができる。これにより、帯電ローラと像担持体との間の帯電ギャップを一定値（５０μｍ）以下でかつ軸方向にほぼ一定にすることができる。したがって、帯電ローラによる像担持体の帯電を軸方向に均一にでき、長期的に安定した良好な帯電を得ることができる。
【００１５】
特に、押圧部材の幅を、一対のギャップ部材の内側縁間のギャップ部材間幅より小さく設定しているので、ギャップ部材の間の帯電ローラの部分に対向する像担持体の部分、つまり画像形成領域を含む像担持体の被帯電領域の撓みを、より確実に抑制することができる。したがって、帯電ギャップを、より効果的に軸方向にほぼ一定にできかつ一定値（５０μｍ）以下に設定できる。
【００１６】
更に、像担持体に撓みが生じても帯電ギャップを軸方向に一定にすることができることから、帯電ローラの外径を小さくできるとともに、像担持体の外径および肉厚を小さくできる。したがって、前述のように近年画像形成装置にますます強く求められている小型化および省スペース化の要求に対しても、より効果的に対応することが可能となる。
【００１７】
更に、押圧部材を転写ローラ等の画像形成用構成部材で構成することにより、像担持体を押圧する特別な押圧部材を不要にできる。したがって、帯電ギャップを軸方向に一定にしつつ部品点数の増大を防止できる。これにより、画像形成装置の小型化および省スペース化の要求に対しても柔軟に対応することが可能となる。
【００１８】
更に、一対のギャップ部材およびこれらのギャップ部材の間の帯電ローラの部分をクリーニング部材で像担持体の方へ押圧しているので、帯電ローラおよび像担持体を互いに同方向に強制的に撓ませることができる。これにより、帯電ローラと像担持体との間の帯電ギャップを更に効果的に一定値（５０μｍ）以下でかつ軸方向に一定にすることができる。したがって、帯電ローラによる像担持体の帯電を軸方向に更に一層均一にでき、長期的により一層安定した良好な帯電を得ることができる。特に、帯電ローラおよび像担持体の各撓みを一対のギャップ部材の間の中央点の同じ位置で最大にできるため、帯電ギャップを軸方向により一層高精度に一定にでき、像担持体に対してより一層安定した良好な帯電を行うことができる。
【００１９】
更に、クリーニング部材の幅を一対のギャップ部材の外側縁間の幅より大きく設定して、このクリーニング部材で一対のギャップ部材を像担持体の方へ押圧しているので、ギャップ部材の表面に付着するトナー等の異物をクリーニング部材で効果的に除去することができる。これにより帯電ギャップＧを長期にわたって、軸方向に一定にかつ高精度に一定値（５０μｍ）以下に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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である。
【００２１】
図１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の周囲に感光体２の回転方向（図１では、時計回り）上流側から、順次、帯電装置３、光書込み装置４、現像装置５、転写装置６、およびクリーニング装置７を備えている。
【００２２】
この例の感光体２は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の外周面に所定膜厚の感光層が形成されている。この感光体２における金属素管には、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、感光層には、従来公知の有機感光体が使用される。そして、感光体２は、その両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸２ａ,２ｂ（図２に図示）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。
【００２３】
帯電装置３は、この例の非接触の帯電ローラ３ａおよび例えばローラ等からなるクリーニング部材３ｈを有している。そして、帯電ローラ３ａにより感光体２を非接触で一様帯電するとともに、クリーニング部材３ｈにより帯電ローラ３ａをクリーニングして帯電ローラ３ａに付着するトナーやごみ等の異物を除去する。
【００２４】
図２に示すように、非接触の帯電ローラ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。
【００２５】
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。この抵抗層３ｃの両端部の外周面には、テープ状の所定膜厚のフィルム部材からなるギャップ部材３ｄ,３ｅがリング状に固定されている。帯電ローラ３ａが芯金３ｂの両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸３ｆ,３ｇを備えており、これらの回転軸３ｆ,３ｇが装置本体に軸受を介して回転可能に支持されている。
【００２６】
一対のギャップ部材３ｄ,３ｅは感光体２の外周面に圧接されて抵抗層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を設定している。その場合、前述の従来例と同様に帯電ローラ３ａの回転軸３ｆ,３ｇの軸受部（不図示）にスプリング（不図示）による荷重を加えて、帯電ローラ３ａが感光体２の方向に押圧されることで、ギャップ部材３ｄ,３ｅが感光体２の外周面に圧接されている。
【００２７】
帯電ローラ３ａをクリーニングするクリーニング部材３ｈは、一定の径の円筒状のスポンジから形成されている。このクリーニング部材３ｈのスポンジとしては、例えば、ウレタン製スポンジ（商品名ＥＰＴ−５１、ブリジストン化成品東京製）を用いることができる。このクリーニング部材３ｈのスポンジの幅（軸方向長さ）Ｌｃは、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの外側縁間の幅（軸方向距離）Ｌｇｏより大きく（Ｌｃ＞Ｌｇｏ）設定されている。そして、クリーニング部材３ｈのスポンジは、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅおよびこれらのギャップ部材３ｄ,３ｅの内側における帯電ローラ３ａの部分３ａ1に当接されてこれらを所定の押圧力で感光体２の方へ押圧している。
【００２８】
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Ｔが供給されるとともに、この現像ローラ５ａ上のトナーＴ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Ｔ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。
【００２９】
転写装置６は感光体２を所定の押圧力で押圧する転写ローラ６ａを有し、この転写ローラ６ａの幅（軸方向長さ）ＬTは、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの内側縁間の幅（軸方向距離）Ｌｇｉより小さく（ＬT＜Ｌｇｉ）設定されている。この例においては、画像形成動作である転写動作を行う転写ローラ６ａが本発明の画像形成用構成部材および本発明の押圧部材を構成している。
【００３０】
また、転写ローラ６ａによる感光体２の押圧位置、つまり転写ローラ６ａの感光体２に対する配置位置は、感光体２の中心Ｏを通りかつ感光体２の中心Ｏと帯電ローラ３ａの中心Ａとを結ぶ直線αと直交する直線βに関して帯電ローラ３ａが設けられている領域γと反対側であって、現像装置５によって現像された感光体２上のトナー像が転写可能な領域δに設定されている。その場合、帯電ローラ３ａ、現像装置５および転写ローラ６ａの各配置位置をそれぞれ適宜設定することで、この領域δは直線βに関して帯電ローラ３ａと反対側の全領域を有効に利用することができる。
【００３１】
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。
なお、図２には、感光体２と転写ローラ６ａとの間に介在される転写媒体８が図示省略されている。
【００３２】
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。
【００３３】
このように構成されたこの例の画像形成装置１においては、転写ローラ６ａが前述の領域δに配置されていることから、転写ローラ６ａが感光体２を押圧する力により、帯電ローラ３ａが感光体２を押圧する力に対向する方向の力が生じ、感光体２はこの力で押圧されることで帯電ローラ３ａの方への撓みを生じる。したがって、帯電ローラ３ａの回転軸３ｆ,３ｇに加えられたスプリングの付勢力で帯電ローラ３ａが感光体２を押圧したとき、前述の図４に示すように感光体２に撓みＤｏが生じるが、転写ローラ６ａの感光体２に対する押圧力に基づく前述の力によって感光体２が帯電ローラ３ａの方へ撓むことで、感光体２の撓みＤｏが抑制される。
【００３４】
特に、転写ローラ６ａの幅ＬTが、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの内側縁間の幅Ｌｇｉより小さく（ＬT＜Ｌｇｉ）設定されていることから、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの間の帯電ローラ３ａの部分３ａ1に対向する感光体２の部分が転写ローラ６ａにより効果的に押圧されるようになる。したがって、感光体２の中央点で最大となる感光体２の撓みＤｏを、より確実に抑制することができる。
【００３５】
これにより、帯電ローラ３ａと感光体２との間の帯電ギャップＧは、感光体２に撓みＤｏが生じても軸方向に大きく変化しなく、軸方向にほぼ一定で５０μｍ以下に設定される。特に、ギャップ部材３ｄ,３ｅの間の帯電ローラ３ａの部分３ａ1に対向する感光体２の部分は画像形成領域を含む感光体２の被帯電領域であるため、帯電ギャップＧは、より効果的に軸方向にほぼ一定になりかつ一定値（５０μｍ）以下に設定される。したがって、帯電ローラ３ａによる感光体２の帯電が軸方向に均一になって、長期にわたって安定した良好な帯電が行われるようになる。
【００３６】
また、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅおよびこれらのギャップ部材３ｄ,３ｅの間の帯電ローラ３ａの部分３ａ1がクリーニング部材３ｈで感光体２の方へ押圧されているので、帯電ローラ３ａの回転軸３ｆ,３ｇに加えられたスプリングの付勢力で帯電ローラ３ａが感光体２の方向に押圧されても、図２に示すように一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの内側における帯電ローラａの部分ａ1が感光体２に近づく方向、つまり感光体２の撓みＤｏと同方向にに撓みＤｒを生じるようになる。
【００３７】
このように帯電ローラ３ａおよび感光体２が互いに同方向に撓んだ場合、帯電ローラ３ａと感光体２との間の帯電ギャップＧは、帯電ローラ３ａおよび感光体２に撓みが生じても軸方向に大きく変化しなく、前述の転写ローラ６ａの感光体２に対する押圧に基づく作用効果と相俟って軸方向に更に高精度に一定となり、５０μｍ以下により一層確実に設定される。このため、帯電ローラ３ａによる感光体２の帯電が軸方向により一層均一になって、長期にわたってより安定した良好な帯電が行われるようになる。特に、帯電ローラ３ａおよび感光体２の各撓みが一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの間の中央点の同じ位置で最大となってほぼ平行になるため、帯電ギャップＧは軸方向により一層高精度に一定になり、更に一層安定した良好な帯電が行われる。
【００３８】
この例の画像形成装置１によれば、前述の領域δに配置した転写ローラ６ａにより感光体２を押圧しているので、帯電ローラ３ａによる感光体２の押圧で感光体２に撓みＤｏが生じても、この感光体２の撓みＤｏを抑制することができる。これにより、帯電ローラ３ａと感光体２との間の帯電ギャップＧを一定値（５０μｍ）以下でかつ軸方向にほぼ一定にすることができる。したがって、帯電ローラ３ａによる感光体２の帯電を軸方向に均一にでき、長期的に安定した良好な帯電を得ることができる。
【００３９】
特に、転写ローラ６ａの幅ＬTを、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの内側縁間の幅Ｌｇｉより小さく（ＬT＜Ｌｇｉ）設定しているので、ギャップ部材３ｄ,３ｅの間の帯電ローラ３ａの部分３ａ1に対向する感光体２の部分、つまり画像形成領域を含む感光体２の被帯電領域の撓みＤｏを、より確実に抑制することができる。したがって、帯電ギャップＧを、より効果的に軸方向にほぼ一定にできかつ一定値（５０μｍ）以下に設定できる。
【００４０】
また、転写ローラ６ａで感光体２を、帯電ローラ３ａによる感光体２の押圧方向に対向するように押圧しているので、感光体２を押圧する特別な押圧部材を不要にできる。したがって、帯電ギャップＧを軸方向に一定にしつつ部品点数の増大を防止できる。これにより、画像形成装置１の小型化および省スペース化の要求に対しても柔軟に対応することが可能となる。
【００４１】
更に、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅおよびこれらのギャップ部材３ｄ,３ｅの間の帯電ローラ３ａの部分３ａ1をクリーニング部材３ｈで感光体２の方へ押圧しているので、帯電ローラ３ａおよび感光体２を互いに同方向に強制的に撓ませることができる。これにより、帯電ローラ３ａと感光体２との間の帯電ギャップＧを更に効果的に一定値（５０μｍ）以下でかつ軸方向にほぼ一定にすることができる。したがって、帯電ローラ３ａによる感光体２の帯電を軸方向に更に一層均一にでき、長期的により一層安定した良好な帯電を得ることができる。特に、帯電ローラ３ａおよび感光体２の各撓みを一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの間の中央点の同じ位置で最大にできるため、帯電ギャップＧを軸方向により一層高精度に一定にでき、感光体２に対してより一層安定した良好な帯電を行うことができる。
【００４２】
更に、クリーニング部材３ｈのスポンジの幅Ｌｃを、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの外側縁間の幅（軸方向距離）Ｌｇｏより大きく（Ｌｃ＞Ｌｇｏ）設定して、クリーニング部材３ｈで一対のギャップ部材３ｄ,３ｅを感光体２の方へ押圧しているので、ギャップ部材３ｄ,３ｅの表面に付着するトナー等の異物をクリーニング部材３ｈで除去することができる。これにより帯電ギャップＧを長期にわたって、軸方向に一定にかつ高精度に一定値（５０μｍ）以下に維持することができる。
【００４３】
更に、帯電ローラ３ａおよび感光体２に撓みが生じても帯電ギャップＧを軸方向に一定にすることができることから、帯電ローラ３ａの外径を小さくできるとともに、感光体２の外径および肉厚を小さくできる。したがって、前述のように近年画像形成装置にますます強く求められている小型化および省スペース化の要求に対しても、より効果的に対応することが可能となる。
【００４４】
ところで、ギャップ部材３ｄ,３ｅによって設定された帯電ギャップＧで非接触帯電を行う場合、ギャップ部材３ｄ,３ｅが圧縮されること等によって帯電ローラ３ａが感光体２に部分的にあるいはすべて接触する場合があるが、このような場合であっても、帯電ギャップＧの軸方向における最大値がギャップ部材３ｄ,３ｅの膜厚以下（つまり、０≦ギャップＧの最大値≦ギャップ部材３ｄ,３ｅの膜厚）であれば、特に問題はなく、本発明の所期の作用効果を奏するものである。したがって、本発明において、ギャップ部材３ｄ,３ｅによって設定された帯電ギャップＧで行われる非接触帯電とは、このような場合も含むものである。
【００４５】
次に、本発明に属する実施例および本発明に属さない比較例について、本発明の画像形成装置が前述の作用効果を得ることができることを実証するために行った実験について説明する。
実験で用いた実施例および比較例の画像形成装置における感光体２の条件および帯電ローラ３ａの条件および実験結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
表１において、実験Ｎｏ. １〜２８にそれぞれ用いた感光体２は、いずれもアルミニウムの素管の外周面に、セイコーエプソン株式会社製のプリンタＬＰ−９０００Ｃの感光体の感光層に用いられている有機感光体と同じものを膜厚２５μｍに塗装して感光層を形成した感光体である。その場合、実験Ｎｏ. １〜５、および１５〜１９における感光体２は外径がφ４０ｍｍであり、そのうちＮｏ. １、２、１５よび１６の感光体２のアルミニウム素管の厚みは１.５ｍｍであり、Ｎｏ. ３〜５、および１７〜１９の感光体２のアルミニウム素管の厚みは１.０ｍｍである。
【００４８】
また、Ｎｏ. ６〜１０、および２０〜２４における感光体２は外径がφ３０ｍｍであり、そのうちＮｏ. ６、７、２０、および２１の感光体２のアルミニウム素管の厚みは１.５ｍｍであり、Ｎｏ. ８および２２の感光体２のアルミニウム素管の厚みは１.０ｍｍであり、Ｎｏ. ９、１０、２３，および２４の感光体２のアルミニウム素管の厚みは０.７５ｍｍである。更に、Ｎｏ. １１〜１４、および２５〜２８における感光体２は外径がφ２４ｍｍであり、そのうちＮｏ. １１、１２、２５、および２６の感光体２のアルミニウム素管の厚みは１.０ｍｍであり、Ｎｏ. １３、１４、２７，および２８の感光体２のアルミニウム素管の厚みは０.７５ｍｍである。また、各感光体２は、いずれも振れ精度が０.０１以下のものを選択して用いた。
【００４９】
実験Ｎｏ. １〜２８にそれぞれ用いた帯電ローラ３ａは、芯金としてＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施した金属シャフトを用い、前述のプリンタＬＰ−９０００Ｃの改造機に搭載できる形状に加工した。これらの金属シャフトはセンタレス研磨を行って、振れ精度が０.０１以下に加工されている。表１に示すように、実験Ｎｏ. １、４、６、１０、１２、１５、１８、２０，２４、および２６の金属シャフトは外径がφ１２ｍｍであり、Ｎｏ. ３、８、１７、および２２の金属シャフトは外径がφ１０ｍｍであり、Ｎｏ. ２、５、７、９、１１、１３，１４、１６、１９、２１、２３、２５，２７、および２８の金属シャフトは外径がφ８ｍｍである。
【００５０】
そして、これらの金属シャフトの外周面に、導電性酸化スズ（ＳｎＯ2）とポリウレタン（ＰＵ）樹脂とを１：９の重量比（ｗｔ比）で混合して、イオン導電材および水内に分散させて得られた塗装液をスプレー塗装して、膜厚２０μｍの抵抗層を形成した。導電性ＳｎＯ2は、表２に示す株式会社ジェムコ製のものがあり、それらの詳細は株式会社ジェムコのホームページ（http://www.jemco-mmc.co.jp/corporate/index.html）に掲載されている。
【００５１】
【表２】
2007041140.tif 000004
【００５２】
本実施例および本比較例で用いた導電性ＳｎＯ2は、株式会社ジェムコの商品名「Ｔ−１」であり、この「Ｔ−１」はスズ−アンチモン系酸化物である。もちろん、本発明では、他の導電性ＳｎＯ2を用いることができる。また、イオン導電材は導電性塗装材に導電性を持たせるためのものであり、本実施例および本比較例で用いたイオン導電材は「ＹＹＰ−１２」（丸菱油化工業株式会社製）である。なお、実験に使用した前述の塗装液をアルミニウム板に２０μｍの膜厚で塗装して、体積抵抗率を測定したところ、（１.０〜５.０）×１０10Ωｃｍであった。
ギャップ部材３ｄ,３ｅは、帯電ローラ３ａの両端部の外周面に膜厚２０μｍおよび幅５ｍｍのポリイミド（ＰＩ）樹脂製テープを貼り付けて形成した。
【００５３】
押圧方式は、スプリングの荷重を帯電ローラの回転軸３ｉ,３ｊの軸受部（ギャップ部材３ｄ,３ｅの外側縁から１０ｍｍの位置）に加えることにより、帯電ローラ３ａを押圧した。その場合の軸受スプリング荷重は、Ｎｏ. １、２、５、８、１０、１３、１５、１６、１９、２２、２４、および２７では２００ｇｆであり、Ｎｏ. ３、６、７、１１、１７、２０、２１、および２５では５００ｇｆであり、Ｎｏ. ４、９、１２、１４、１８、２３、２６、および２８では８００ｇｆである。
【００５４】
画像形成装置の実験装置は、前述のプリンタＬＰ−９０００Ｃを本実験ができるように部分的に改造したものを使用した。その場合、プリンタＬＰ−９０００Ｃは外径φ４０ｍｍの感光体を使用しているため、外径がφ４０ｍｍ以外の感光体を用いて実験を行う際には、このプリンタＬＰ−９０００Ｃと同じ機械構成でスケールの異なる画像形成装置を作成し、プリンタＬＰ−９０００Ｃと同じエンジンで画像形成の実験を行った。
【００５５】
また、図３に示すようにこの実験装置においては、実験を行う都合上、図１に示されている感光体２のクリーニング装置７および帯電ローラ３ａのクリーニング部材３ｈが省略されている。感光体２のクリーニング装置７を省略することで、転写ローラ６ａによる感光体２の押圧位置つまり転写ローラ６ａの配置位置をフレキシブルに変更できるようにした。そして、感光体２の中心Ｏ、帯電ローラ３ａの中心Ａ、および転写ローラ６ａの中心Ｂの相関位置、つまり転写ローラ６ａの配置位置を、線αを基準にして感光体２の回転方向（図示例では時計回り）に成す角度∠ＡＯＢで表し、この∠ＡＯＢを変化させて転写ローラ６ａの配置位置を変えることで、実験を行った。また、帯電ローラ３ａの位置は固定し、また現像装置５の位置は転写ローラ６ａの配置位置に応じて適宜変えた。
なお、これらのクリーニング装置７およびクリーニング部材３ｈが省略されても、転写ローラ６ａで感光体２を帯電ローラ３ａの方へ押圧するということでは、本発明に影響することはない。
【００５６】
転写条件は次の通りである。すなわち、表１に示すように、転写ローラ６ａの配置位置を表す角度∠ＡＯＢは、実験Ｎｏ. １、８、１２、１５、２２、および２６では１６０°であり、Ｎｏ. ２、７、１３、１６、２１、および２７では１８０°であり、Ｎｏ. ３、６、９、１７、２０、および２３では２４０°であり、Ｎｏ. ４、１０、１８、および２４では２７０°であり、Ｎｏ. ５、１１、１４、１９、２５、および２８では２８０°である。また、転写ローラ６ａによる感光体２の押圧力は、Ｎｏ. １、４、５、９、１１、１３、１４、１５、１８、１９、２３、２５、２７、および２８では５００ｇｆであり、Ｎｏ. ２、３、６、８、１０、１２、１６、１７、２０、２２、２４、および２６では８００ｇｆであり、Ｎｏ. ７および２１では１０００ｇｆである。
【００５７】
また、転写ローラ６ａの幅（転写幅）に関しては、実験Ｎｏ. １ないし１４ではギャップ部材３ｄ,３ｅの内側縁間の幅より同じか小さい幅（小）であり、Ｎｏ. １５ないし２８ではギャップ部材３ｄ,３ｅの内側縁間の幅より大きい幅（大）である。
以上のことから明らかなように、実験Ｎｏ. １ないし３，６ないし９、１２、および１３が本発明の実施例であり、Ｎｏ. ４、５、１０、１１、１４、および１５ないし２８が本発明の比較例である。
【００５８】
画像形成の実験を行うにあたり、感光体２の周速はいずれの実験においても約２１０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。また、帯電ローラ３ａの印加電圧ＶC（Ｖ）は、いずれの実験においても直流電圧ＤＣ成分ＶDC（Ｖ）に交流電圧ＡＣ成分ＶAC（Ｖ）を重畳して、
ＶC ＝ ＶDC ＋ ＶAC ＝ −６５０ ＋ （１／２）ＶPP・ｓｉｎ２πｆｔ
（ここで、ＶPP＝１７５０Ｖ、ｆ＝１.３ｋＨｚであり、ＶACはｓｉｎ波である。）
に設定した。実験は温度２３℃で湿度５０％の室内環境で、Ａ３の普通紙に５％濃度のハーフトーンのモノクロ印字を５００枚連続で行った。
【００５９】
そして、１００、２００、３００、４００、および５００枚目の印字物をピックアップして目視観察で判断し、これらの印字物のすべてに画像斑がない場合のみ、きわめて良好な帯電であると判断して表１に○で表し、３００枚目までは画像斑がなく良好な帯電であるが、４００枚目以降５００枚目では実用に供し得る程度ではあるがかすかに画像斑らしきものがｇ認められる場合には本発明では良好でないと判断して表１に△で表し、これらの印字物のいずれか１枚にでも画像斑がある場合は、帯電不良であると判断して表１に×で表した。
【００６０】
実験Ｎｏ. １〜３，６〜９、１２，および１３の各実施例の画像形成装置では、いずれも○できわめて良好な帯電が得られた。また、実験Ｎｏ. １５〜１７、２０〜２３、２６、および２７の各比較例では、いずれも画像斑らしきものが認められ、本発明としては不良であるが、△で実用に供し得る程度の帯電が得られた。更に、実験Ｎｏ. ４、５、１０、１１、１４、１８、１９、２４、２５、および２８の各比較例では、いずれも画像斑が認められ、×の帯電不良の結果が得られた。
【００６１】
この実験により、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、前述の領域δ内に配置した転写ローラ６ａにより感光体２を押圧することで、前述の本発明の作用効果が得られることが実証された。すなわち、転写ローラを領域δに設けるだけではなく、転写ローラ６ａの幅が一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの内側縁間の幅より小さく設定することにより、きわめて良好な帯電が得られるが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の画像形成装置は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置であって、帯電ローラの両端部に固定したリング状のギャップ部材を感光体に圧接してこの感光体に対して所定の帯電ギャップを設定することにより、帯電ローラにより感光体を非接触帯電す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】
【００６３】
【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に示す例の画像形成装置に用いられる感光体、帯電ローラ、帯電ローラのクリーニング部材、および転写ローラとを模式的に示す図である。
【図３】実験装置で用いた画像形成装置を模式的に示す図である。
【図４】従来の画像形成装置における感光体と帯電ローラの挙動を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…画像形成装置、２…感光体、３…帯電装置、３ａ…帯電ローラ、３ｃ…抵抗層、３ｄ,３ｅ…ギャップ部材、６…転写装置、６ａ…転写ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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