(57)【要約】【課題】高速で回転する感光体を帯電ローラにより帯電させる画像形成装置において、感光体および帯電ローラに傷が発生することを防止する。【解決手段】電子写真方式の画像形成装置に備えられる感光体３は、周面の速度が２２５ｍｍ／秒以上となるように高速で回転駆動されるものである。そして、帯電ローラ２１は、感光体３に当接して従動回転することにより、感光体３を帯電させるものである。ここで、感光体３と帯電ローラ２１との当接部位の面圧Ｍは、０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きく、かつ、３．５ｇ／ｍｍ２以下に設定されている。【選択図】図１
2007298771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面の速度が２２５ｍｍ／秒以上となるように回転駆動される電子写真感光体を帯電させるための帯電装置であって、
上記電子写真感光体に対して、当接部位の面圧が０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きく、かつ、３．５ｇ／ｍｍ２以下になるように当接する帯電ローラを備えていることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
上記電子写真感光体と上記帯電ローラとの当接部位の動摩擦係数が０．２３よりも大きく０．５５よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
上記帯電ローラの硬度がＪＩＳ−Ａ規格で５０°以下であることを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
上記帯電ローラの回転方向における外周長さが上記電子写真感光体の回転方向における外周長さに対して０．２５倍以上であることを特徴とする請求項３に記載の帯電装置。
【請求項５】
上記帯電ローラは、弾性部材を介して吊り下げられるとともに、上記電子写真感光体の上方から当接することを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項６】
上記帯電ローラは、上記電子写真感光体に従動して回転することを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項７】
請求項１に記載の帯電装置と電子写真感光体とを備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
感光体を周面の速度が２２５ｍｍ／秒以上となるように回転駆動する電子写真方式の画像形成装置であって、
上記感光体と、
上記感光体に当接するとともに当該感光体を帯電させるための帯電ローラとを備え、
上記感光体と上記帯電ローラとの当接部位の面圧が０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きく、かつ、３．５ｇ／ｍｍ２以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
周面の速度が２２５ｍｍ／秒以上となるように回転駆動される電子写真感光体を帯電させるための帯電方法であって、
電圧が印加された帯電ローラを、上記電子写真感光体に対して、当接部位の面圧が０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きく、かつ、３．５ｇ／ｍｍ２以下になるように当接させることを特徴とする帯電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いる画像形成装置において、回転駆動される感光体を接触帯電方式で帯電させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成では、画像に応じた静電潜像を感光体の表面に形成する。このとき、静電潜像の形成に先立って、感光体の表面を均一に帯電させる帯電処理が必要となる。ここで、感光体の帯電方法には、非接触帯電方式によるものと、接触帯電方式によるものとの２種類がある。
【０００３】
非接触帯電方式では、いわゆるコロトロン帯電器またはスコロトロン帯電器などが用いられ、これらの帯電器が引き起こすコロナ放電により、空気を媒介して感光体に電荷を供給する。このような非接触帯電方式では、帯電器が感光体に接触しないため、感光体をロングライフ化できるという利点がある。しかしその一方で、コロナ放電に伴ってオゾンなどの副生成物が発生する、あるいは、放電電極の劣化に伴って帯電安定性・均一性が低下しやすい、などといった欠点もある。それゆえ、オゾンレス化および／または帯電安定性・均一性のロングライフ化などを重視する場合には、接触帯電方式により感光体を帯電させることが検討されている。
【０００４】
接触帯電方式の中には、電圧が印加されたローラ形状のゴム部材を感光体に当接させる方法があり、このゴム部材を含むローラは、一般に帯電ローラと呼ばれている。特許文献１〜５には、この帯電ローラを用いて感光体を帯電させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開平４−２６８５８３号公報（１９９２年９月２４日公開）
【特許文献２】特開平７−４９６０２号公報（１９９５年２月２１日公開）
【特許文献３】特開平７−１２８９５８号公報（１９９５年５月１９日公開）
【特許文献４】特開平９−９０７０９号公報（１９９７年４月４日公開）
【特許文献５】特開２００５−１０７３６５号公報（２００５年４月２１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、帯電ローラは、プロセススピードが高速な画像形成装置には採用されていない。
【０００６】
例えば、特許文献１において、帯電ローラは、プロセススピードが１００ｍｍ／秒といった中低速の画像形成装置に用いられている。同様に、特許文献３では１２０ｍｍ／秒、特許文献４では約１００ｍｍ／秒または約１５０ｍｍ／秒、特許文献５では９４．２ｍｍ／秒であり、いずれも中低速の画像形成装置となっている。また、上市されている製品においても、帯電ローラを備え、プロセススピードが高速なものはない。
【０００７】
プロセススピードは、回転する感光体の周面の移動速度と一致する。従って、プロセススピードが高速であるということは、感光体の回転速度が高速であることを意味する。ここで、高速で回転する感光体に対して従来の手法により帯電ローラを当接させると、トナ
ーや紙粉などにより、帯電ローラと感光体との当接部位に傷が発生してしまう。それゆえ、従来は、帯電ローラをプロセススピードの高速な画像形成装置に採用することができなかった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高速で回転する感光体を帯電ローラにより帯電させる画像形成装置において、感光体および帯電ローラに傷が発生するのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は、感光体および帯電ローラに傷が発生するのを防止するにあたって、感光体と帯電ローラとの当接部位における面圧に着目したところ、入手可能な帯電ローラは、いずれも面圧が４．０ｇ／ｍｍ２以上であり、かつ、帯電ローラの表面の硬度がＪＩＳ−Ａ規格で４２°以上となっていた。そして、本願発明者は、鋭意検討の結果、上記当接部位の面圧を所定の値以下にすれば、傷の発生を防止できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
すなわち、上記課題を解決するために、本発明に係る帯電装置は、周面の速度が２２５ｍｍ／秒以上となるように回転駆動される電子写真感光体を帯電させるための帯電装置であって、上記電子写真感光体に対して、当接部位の面圧が０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きく、かつ、３．５ｇ／ｍｍ２以下になるように当接する帯電ローラを備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る帯電方法は、周面の速度が２２５ｍｍ／秒以上となるように回転駆動される電子写真感光体を帯電させるための帯電方法であって、電圧が印加された帯電ローラを、上記電子写真感光体に対して、当接部の面圧が０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きく、かつ、３．５ｇ／ｍｍ２以下になるように当接させることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、帯電ローラと電子写真感光体（以下、単に「感光体」という）との当接部位における面圧が０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きいので、感光体と帯電ローラとの間にスリップ（滑り）が生じることなく、感光体を帯電させることができる。そして、上記面圧は、３．５ｇ／ｍｍ２以下であるので、高速回転される感光体に帯電ローラが当接しても、感光体および帯電ローラに傷が発生することがほとんどない。従って、高速で回転する感光体を帯電ローラにより帯電させる画像形成装置において、感光体および帯電ローラに傷が発生するのを防止することができる。
【００１３】
また、上記帯電装置は、さらに、上記電子写真感光体と上記帯電ローラとの当接部位の動摩擦係数が０．２３よりも大きく０．５５よりも小さいことが好ましい。
【００１４】
本願発明者は、研究の結果、感光体と帯電ローラとの当接部位の動摩擦係数が０．２３以下の場合には、感光体と帯電ローラとの間でスリップが生じ、帯電不良が発生することを明らかにした。そして、このような帯電不良は、動摩擦係数が０．２５以上の場合では、全く発生しないことも明らかにした。一方、動摩擦係数が０．５５以上の場合には、摩擦による感光体の表面の磨耗が著しく、動摩擦係数が０．５０以下の場合には、このような磨耗を実使用上抑制できることを明らかにした。
【００１５】
ここで、本発明の上記構成によれば、感光体と帯電ローラとの当接部位の動摩擦係数が０．２３よりも小さいので、感光体と帯電ローラとの間でスリップが生じて、帯電不良が発生するのを防止することができる。また、上記動摩擦係数は、０．５５よりも小さいのので、感光体の表面の磨耗が促進されることもない。従って、感光体の磨耗を抑制し、か
つ、良好に感光体を帯電させることができる。
【００１６】
また、上記帯電装置は、さらに、上記帯電ローラの硬度がＪＩＳ−Ａ規格で５０°以下であることが好ましい。
【００１７】
通常、帯電ローラによる帯電性は、帯電ローラから感光体への荷重が大きくなればなるほど向上する。ただし、帯電ローラから感光体への荷重が大きくなると、それに伴って面圧も上昇する。従って、帯電性を良好に確保し、かつ、面圧を上記の閾値以下にするためには、荷重を所定の範囲内に設定する必要がある。この範囲は、帯電ローラ（の表面）の硬度に依存し、硬度が大きくなればなるほど小さくなる。そして、本願発明者は、研究の結果、帯電ローラの硬度をＪＩＳ−Ａ規格で５５°以上にした場合には、上記の適正な範囲が殆ど存在せず、５０°以下にした場合には、適正な範囲が存在することを明らかにした。
【００１８】
ここで、本発明の上記構成によれば、帯電ローラの硬度が５０°以下であるので、帯電性を良好に確保し、かつ、面圧を上記の閾値以下にできる条件を取ることができる。
【００１９】
また、上記帯電装置は、さらに、上記帯電ローラの回転方向における外周長さが上記電子写真感光体の回転方向における外周長さに対して０．２５倍以上であることが好ましい。
【００２０】
帯電ローラが感光体よりも先に劣化すると、感光体への帯電不良が発生する。ここで、帯電ローラは、感光体と接触することにより磨耗するので、帯電ローラのライフは、感光体との接触頻度に依存する。よって、感光体のライフよりも帯電ローラのライフを長持ちさせるためには、帯電ローラの回転方向における外周長さと、感光体の回転方向における外周長さとの比率を所定の範囲に設定する必要がある。そして、本願発明者は、研究の結果、帯電ローラの外周長さが感光体の外周長さに対して約０．２５倍のときに、帯電ローラおよび感光体のライフが略一致することを明らかにした。
【００２１】
ここで、本発明の上記構成によれば、帯電ローラの外周長さが感光体の外周長さに対して０．２５倍以上であるので、帯電ローラが感光体よりも先に劣化して帯電不良が発生するのを防止することができる。
【００２２】
また、上記帯電ローラは、弾性部材を介して吊り下げられるとともに、上記感光体の上方から当接することが好ましい。
【００２３】
上記構成によれば、帯電ローラが弾性部材の弾性力によって感光体と反対側（上方）に引っ張り上げられることになる。その結果、感光体に対する荷重として、帯電ローラの全重量が作用するのを防止し、帯電ローラの一部の重量だけを感光体に作用させることができる。従って、帯電ローラから感光体へかかる荷重の調節が容易になる。
【００２４】
なお、上記帯電ローラは、上記感光体に従動して回転するものであってもよい。
【００２５】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るプロセスカートリッジは、上述した帯電装置と上記電子写真感光体とを備えていることを特徴とする。また、上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、上述した帯電装置と上記電子写真感光体とを備えていることを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、上述した帯電装置と感光体とを備えているので、高速で回転する感光体を帯電ローラにより帯電させる画像形成装置において、感光体および帯電ローラに傷
が発生するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明に係る帯電装置は、上記電子写真感光体に対して、当接部位の面圧が０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きく、かつ、３．５ｇ／ｍｍ２以下になるように当接する帯電ローラを備えた構成となっている。また、本発明に係るプロセスカートリッジおよび画像形成装置は、この帯電装置と感光体とを備えた構成となっている。さらに、本発明に係る帯電方法は、電圧が印加された帯電ローラを、電子写真感光体に対して、当接部の面圧が０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きく、かつ、３．５ｇ／ｍｍ２以下になるように当接させる構成となっている。
【００２８】
従って、上述したように、高速で回転する感光体を帯電ローラにより帯電させる画像形成装置において、感光体および帯電ローラに傷が発生するのを防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
〔実施形態〕
本発明の一実施形態について図１から図８に基づいて説明する。本実施形態の画像形成装置は、スキャナや外部の装置から取得した画像データに基づいて、記録用紙にカラー画像を形成するものである。
【００３０】
（１．画像形成装置の全体構成）
図２は、本実施形態の画像形成装置の構成を示す説明図である。図２に示すように、画像形成装置は、画像形成ステーション９０、シート搬送路Ｓ、転写搬送ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０および排紙トレイ１５・３３を備えている。
【００３１】
給紙トレイ１０は、画像形成の対象となるシートを蓄積するためのトレイである。排紙トレイ１５・３３は、画像形成済のシートを載置するためのトレイである。この２つの排紙トレイのうち、排紙トレイ１５は画像形成装置の上部に設けられており、この排紙トレイ１５上に印刷済みのシートがフェイスダウンで載置される。一方、排紙トレイ３３は画像形成装置の側部に設けられており、印刷済みのシートをフェイスアップで載置するものである。
【００３２】
シート搬送路Ｓは、給紙トレイ１０のシートを、転写搬送ベルトユニット８や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５・３３に搬送するための、Ｓ字形状の搬送路である。そして、シート搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、搬送方向切換えガイド３４、シートを搬送するための搬送ローラ１７が配されている。
【００３３】
ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０からシートを１枚毎にシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。そして、搬送ローラ１７は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。
【００３４】
搬送方向切換えガイド３４は、印刷済のシートの排出先となる排紙トレイ１５・３３を切換えるためのものであり、シート搬送路Ｓにおける定着ユニット１２の下流側に、側面カバー３５に回転可能に設けられている。そして、このガイド３４は、実線で示す状態で、シートを排紙トレイ１５に排出させる一方、破線で示す状態に回転することにより、排紙トレイ３３にシートを排出できるようになっている。
【００３５】
なお、排紙トレイ１５に排出される場合には、シートは、定着ユニット１２と側面カバー３５、搬送切換えガイド３４の間に形成される搬送部Ｓ’（シート搬送路Ｓの一部）を通る。
【００３６】
レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートをいったん保持するものである。そして、感光体３上のトナー像をシートに良好に多重転写できるように、感光体３の回転にあわせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有している。
【００３７】
すなわち、レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各感光体３上のトナー像の先端をシートの画像形成範囲の先端に合わせるように、シートの搬送を再開するように設定されている。
【００３８】
定着ユニット１２は、加熱されたヒートローラ３１および加圧ローラ３２を有している。ヒートローラ３１は、図示しない温度検出値に基づいて、所定の温度になるように設定されている。また、ヒートローラ３１および加圧ローラ３２は、トナー像が転写されたシートを挟んで回転し、トナー像をシートに熱圧着させる機能を有している。
【００３９】
画像形成ステーション９０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色を用いて多色画像を形成するものである。また、この画像形成ステーション９０は、上記各色に応じた４種類の潜像を形成するように、各色に対応した、露光ユニット（１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ）、現像器（２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄ）、感光体（３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ）、クリーナユニット（４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ）および帯電装置（５ａ・５ｂ・５ｃ・５ｄ）を備えている。
【００４０】
なお、上記ａ、ｂ、ｃおよびｄは、それぞれ、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）に対応するものである。以下では、各色に応じて設けられている露光ユニット（１ａ・１ｂ・１ｃ・１ｄ）、現像器（２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄ）、感光体（３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ）、クリーナユニット（４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ）および帯電装置（５ａ・５ｂ・５ｃ・５ｄ）をまとめて、それぞれ露光ユニット１、現像器２、感光体３、クリーナユニット４、帯電装置５と称する。
【００４１】
露光ユニット１は、発光素子をアレイ状に並べたＥＬＤ（electro luminescent display）やＬＥＤ（light emitting diode）などの書込みヘッド、または、レーザ照射部と反射ミラーとを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。また、露光ユニット１は、外部から入力される画像データに応じて感光体３を露光することにより、この感光体３上に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有している。
【００４２】
現像器２は、感光体３上に形成された静電潜像を、各色のトナー（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）によって顕像化するものである。また、クリーナユニット４は、感光体３上の表面に形成された静電潜像が現像され、さらに顕像化された像がシートなどに転写された後に、感光体３上に残留したトナーを除去および回収するものである。
【００４３】
帯電装置５は、感光体３の表面を、所定の電位に均一に帯電させるものである。なお、帯電装置５および感光体３の詳細については、後述する。
【００４４】
転写搬送ベルトユニット８は、感光体３の下方に配置されており、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ（７２・７４）、転写ローラ６（６ａ・６ｂ・６ｃ・６ｄ）および転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。なお、以下では、各色に対応した４つの転写ローラ（６ａ・６ｂ・６ｃ・６ｄ）をまとめて転写ローラ６と称する。
【００４５】
転写ベルト７は、シートを吸着して搬送するものである。この転写ベルト７は、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン重合体、または、エチレンテトラルフルオロエチレン重合体などで形成されている。また、この転写ベルト７は、感光体３に接触するように設けられている。
【００４６】
そして、転写ベルト７に吸着されて搬送されるシート上に、感光体３にて形成された各色のトナー像を順次転写することによって、多色トナー像が形成される。また、転写ベルト７は、厚さが１００μｍ〜１５０μｍ程度であり、フィルムを用いることにより無端状に形成されている。また、上記転写ベルト７は、非透明であって、ブラック色を有している。
【００４７】
転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ローラ６および転写ベルト従動ローラ（７２・７４）などは、転写ベルト７を張架し、この転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。
【００４８】
転写ローラ６は、転写搬送ベルトユニット８のハウジングの転写ローラ取付部（図示せず）に、回転可能に支持されている。この転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属軸をベースとし、その表面を、ＥＰＤＭや発泡ウレタンなどの導電性の弾性材によって覆ったものである。転写ローラ６は、この導電性の弾性材により、シートに対して、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧を均一に印加する。これにより、感光体３に形成されたトナー像を、転写ベルト７上のシートに転写することが可能となる。
【００４９】
転写ベルトクリーニングユニット９は、転写ベルト７に直接転写することにより付着した、色重ね調整用のトナーおよびプロセス制御用のトナーを除去および回収する。また、転写ベルトクリーニングユニット９は、感光体３との接触によって転写ベルト７に付着したトナーを除去および回収する。
【００５０】
次に、画像形成装置における印刷動作について説明する。
【００５１】
画像形成装置に画像データが入力されると、入力された画像データに応じて、色重ね調整などにより求められた調整位置に画像が形成されるように、露光ユニット１が感光体３の表面を露光し、この感光体３上に静電潜像が形成される。
【００５２】
この静電潜像は、現像器２によってトナー像に現像される。一方、給紙トレイ１０に蓄積されたシートは、ピックアップローラ１６によって、一枚ずつに分離され、シート搬送経路Ｓに搬送され、レジストローラ１４にて一旦保持される。レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの検知信号に基づいて、感光体３上のトナー像の先端を、シートの画像形成領域の先端に合わせるように搬送のタイミングを制御し、シートを感光体３の回転にあわせて転写ベルト７へ搬送する。シートは、転写ベルト７上に吸着されて搬送される。
【００５３】
感光体３からシートへの転写は、転写ベルト７を介して感光体３に対向して設けられている転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナーとは逆極性を有する高電圧が印加されており、これによって、シートにトナー像が印加される。転写ベルト７によって搬送されるシートには、各色に応じた４種類のトナー像が順次重ねられる。
【００５４】
その後、シートは定着ユニット１２に搬送され、熱圧着によってシート上にトナー像が定着される。そして、搬送切換えガイド３４によって、搬送路の切換えが行われ、排紙トレイ３３、あるいは、シート搬送経路Ｓ’を経て排紙トレイ１５へ搬送される。
【００５５】
シートへの転写が終了すると、クリーナユニット４によって、感光体３に残留したトナーの回収・除去が行われる。また、転写ベルトクリーニングユニット９は、転写ベルト７に付着したトナーの回収・除去を行って、一連の画像形成動作を終了する。
【００５６】
（２．感光体および帯電装置の構成）
次に、本実施形態の画像形成装置の特徴的な構成である感光体３および帯電装置５について詳述する。まず、感光体３から説明する。図３は感光体３の斜視図であり、図４は感光体３の部分断面図である。
【００５７】
本実施形態において、感光体３は、図３に示すようにドラム形状であり、支持体４１と、その表面に形成された感光層４４とからなっている。ただし、感光体３としては、このドラム形状の感光体の代わりに、ベルト状の感光体を用いることもできる。
【００５８】
支持体４１は、感光層４４を支持するためのものであり、（ａ）アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス鋼、チタンなどの金属材料、（ｂ）ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリオキシメチレン、もしくはポリスチレンなどの高分子材料、硬質紙、またはガラスなどの表面に、金属箔をラミネートしたもの、金属材料を蒸着したもの、または導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウム、炭素粒子、もしくは金属粒子などの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したものなどを用いることができる。
【００５９】
感光層４４は、図３に示すように、支持体４１の表面側から順に、電荷発生層４５、電荷輸送層４６が積層されたものである。電荷発生層４５は、光照射を受けて電荷を発生させるものである。この電荷発生層４５は、図に示すように、光を吸収することにより電荷を発生させる電荷発生材料（ＣＧＭ）４２と、この電荷発生材料４２を結着させるバインダ樹脂４８とを含んでいる。
【００６０】
一方、電荷輸送層４６は、電荷発生層４５で発生した電荷を受け入れて、感光体３表面に輸送するものである。この電荷輸送層４６は、図３に示すように、電荷を輸送する電荷輸送材料（ＣＴＭ）４３と、この電荷輸送材料４３を結着させるバインダ樹脂４７とを含んでいる。
【００６１】
これにより、感光層４４が光照射によって露光されると、露光された領域では電荷発生層４５から電荷が発生し、発生した電荷が電荷輸送層４６によって感光層４４の表面に輸送される。その結果、感光層４４の表面電荷が中和されて、静電潜像が形成される。
【００６２】
上記の電荷発生材料４２としては、４００〜８００ｎｍの波長の光で電荷を発生させる物質が望ましい。具体的には、ビスアゾ化合物、トリスアゾ化合物などのアゾ化合物；フタロシアニン化合物；スクエアリウム化合物；アズレニウム化合物；ペリレン系化合物；インジゴ化合物；キナクドリン化合物多環キノン化合物；シアニン色素；キサンテン染料；ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、トリニトロフルオレノンなどの電荷移動錯体；などが挙げられ、また、必要に応じてこれらを２種以上混合したものであってもよい。なお、電荷発生層４５における電荷発生材料４２の含有率は、重量基準で２０〜８０％であることが好ましい。
【００６３】
一方、上記の電荷輸送材料４３としては、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラリゾン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾ−ル誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アク
リジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルビレン、またはポリ−９−ビニルアントラセンなどを用いることができ、必要に応じてこれらを２種以上混合したものであってもよい。なお、電荷輸送層４６における電荷輸送材料４３の含有率は、重量基準で２０〜８０％であることが好ましい。
【００６４】
上記のバインダ樹脂４７・４８としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂などの各種樹脂、および、これらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂などからなる群から選ばれる１種が単独でまたは２種以上が混合されて使用される。また、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性の共重合体樹脂であってもよい。
【００６５】
次に、帯電装置５について説明する。図１は感光体３および帯電装置５の斜視図であり、図５は帯電装置５が有する帯電ローラ２１の斜視図である。
【００６６】
図１に示すように、帯電装置５は、感光体３に当接して設けられた帯電ローラ２１、ならびにクリーニング部材２６および帯電ローラフレーム２４を備えている。
【００６７】
帯電ローラ２１は、回転する感光体３に圧接され、感光体３と従動回転するものである。そして、電源Ｖから供給される電力を用いて、感光体３の表面を均一に帯電する機能を有している。
【００６８】
帯電ローラ２１は、導電性の剛体からなり、図１に示すように、一方の端部に電源Ｖが接続された回転軸２２を備えている。そして、この回転軸２２の外周に、吸湿性の小さい抵抗値の安定した導電性部材２５が、成形により装着されている。そして、その導電性部材２５の表面を感光体３の表面に接触させた状態で、回転軸２２に高電圧を印加することによって、感光体３の表面を一様に帯電する。
【００６９】
上記の回転軸２２としては、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）などの導電性金属を棒状に成形したものを用いることができる。また、回転軸２２の周囲に装着される導電性部材２５としては、ポリウレタン、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、またはエピクロルヒドリンゴムなどを基材ゴムとするゴム組成物、あるいは熱可塑性エラストマーを用いることができる。上記の熱可塑性エラストマーの種類は特に制限されず、汎用のスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマーなどから選ばれる１種あるいは複数種の熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。
【００７０】
帯電ローラフレーム２４は、帯電ローラ２１を保持するための枠である。図１に示すように、帯電ローラフレーム２４は、メインバー２４ａと、その両端にメインバー２４ａに対して垂直方向下向きに取り付けられた２つのサイドバー２４ｂとを備えている。
【００７１】
メインバー２４ａは、その上面に備えられたスプリング（第１付勢部材）２８を介して、画像形成装置の固定具（図示せず）に据え付けられている。従って、帯電ローラフレーム２４は、このスプリング２８の弾性力により、鉛直上向き（すなわち感光体３と反対側
）に引っ張り上げられている。これにより、帯電装置５の全重量が感光体３にかかることを防止するとともに、スプリング２８によって、帯電ローラ２１が感光体３に加える荷重を適切に調節できるようになっている。
【００７２】
サイドバー２４ｂは、帯電ローラ２１を直接に保持するためのものである。すなわち、図１に示すように、サイドバー２４ｂの先端には、穴あけ加工により、軸受２３が設けられている。そして、２つのサイドバー２４ｂは、この軸受２３を帯電ローラ２１の回転軸２２の軸受とし、帯電ローラ２１を挟み込むように保持している。この軸受２３の径（穴の大きさ）は、帯電ローラ２１の回転軸２２の径（太さ）と同程度であり、回転軸２２が軸受２３内で上下方向（回転軸２２の延びる方向に垂直な方向）に移動することはない。
【００７３】
クリーニング部材２６は、スポンジやウレタンブレードなどから構成され、帯電ローラに圧接（摺接）する圧接面（クリーニング面）を備えた板形状の部材である。例えば、クリーニング部材２６は、金属板などの剛体とスポンジなどの弾性体とを組み合わせて形成されている。この剛体は、クリーニング部材２６が均一に分散した付勢力を受けるようにするために用いられており、一方、上記の弾性体は、クリーニング部材の組立て精度、形状精度を吸収して均一に帯電ローラを圧接するために用いられている。そして、クリーニング部材２６は、圧接面を回転する帯電ローラ２１の表面に圧接（摺接）させ、この表面に付着したトナーなどの付着物をクリーニングする。
【００７４】
なお、このクリーニング部材２６は、図１に示すように帯電ローラ２１と帯電ローラフレーム２４との間に配されており、帯電ローラフレーム２４のメインバー２４ａの下面に、スプリング２７を介して取り付けられている。そして、クリーニング部材２６は、スプリング２７の付勢力によって、サイドバー２４ｂに挟まれて回転する帯電ローラ２１に圧接され、その表面を清掃するようになっている。
【００７５】
さて、かかる構成の画像形成装置において特に注目すべき点は、帯電ローラ２１と感光体３との当接部位における面圧が適切な範囲に設定されている点である。すなわち、本実施形態の画像形成装置では、帯電ローラ２１と感光体３との当接部位の面圧が、３．５ｇ／ｍｍ２以下となっている。また、この面圧は、０．８ｇ／ｍｍ２よりも大きいことが好ましい。
【００７６】
後述する実施例に示すように、面圧が３．５ｇ／ｍｍ２を超えると、帯電ローラ２１をプロセススピードの高速な画像形成装置に適用した際に、トナーおよび紙粉などの影響により、帯電ローラ２１および感光体３の表面に傷が発生する。一方、面圧が０．８ｇ／ｍｍ２以下になると、スリップ（滑り）が生じ、帯電ローラ２１が正常に感光体３と従動回転できなくなる。
【００７７】
すなわち、上記の面圧を０．８ｇ／ｍｍ２と３．５ｇ／ｍｍ２の間に設定することにより、プロセススピードの高速な画像形成装置であっても、帯電ローラ２１および感光体３の表面に傷が生じるのを防止し、かつ、帯電ローラ２１と感光体３との間で滑りが生じるのを防止することができる。
【００７８】
なお、帯電ローラ２１と感光体３との当接部位における面圧は、直接測定することはできないものの、以下の方法によって算出することができる。本明細書において、「面圧」とは、以下の方法よって算出される値をいうものとする。なお、以下の数式において、『＾』はべき乗を表し、『ｅｘｐ（Ａ）』はｅ（自然対数の底）のＡ乗を表す。
【００７９】
図６は、面圧を求める手順を示した図である。まず、帯電ローラ２１から感光体３に対して加えられる総荷重Ｇ（ｋｇｆ）、および、帯電ローラ２１と感光体３のうち短い方の
ローラ長Ｌ（ｃｍ）から、単位長あたりの荷重Ｗを、次の式（１）
Ｗ＝Ｇ／Ｌ      …（１）
を用いて算出する。
【００８０】
次に、帯電ローラ２１の導電性部材２５の硬度Ｓから、ヤングモジュラスＥを求める。ｇｅｎｔの式によって表される硬度ＳとヤングモジュラスＥの関係は、一般には図７のグラフのようになる。本願では、硬度の指標として、ＪＩＳ−Ａ規格の硬度を用いることとする。そして、このＪＩＳ−Ａ規格における硬度Ｓ（°）から、ヤングモジュラスＥ（ｋｇ／ｃｍ２）を、次の近似式（２）
Ｅ＝２．８７６４×ｅｘｐ（０．０４５８×Ｓ）      …（２）
を用いて算出する。
【００８１】
次に、感光体３の直径Ｄ１（ｃｍ）および帯電ローラ２１の直径Ｄ２（ｃｍ）から、パラメータＤの値を、次の式（３）
１／Ｄ＝１／Ｄ１＋１／Ｄ２      …（３）
を用いて算出する。
【００８２】
次に、単位長あたりの荷重Ｗ、パラメータＤおよびヤングモジュラスＥから、半ニップ幅ｈ０を、次の式（４）
ｈ０＝｛１．５×（Ｗ×Ｄ）／（π×Ｅ）｝＾０．５      …（４）
を用いて算出する。
【００８３】
次に、帯電ローラ２１の導電性部材２５の厚みｂ（ｃｍ）から、半ニップ幅ｈ０を補正するための補正係数ｈ／ｈ０を求める。ここで、ｈ／ｈ０と、ｈ０／ｂとの関係は、一般には図８のグラフによって表される。本願では、ｈ／ｈ０を、次の近似式（５）
ｈ／ｈ０＝−０．００２×（ｈ０／ｂ）＾３＋０．０４０２×（ｈ０／ｂ）＾２−０．２８９×（ｈ０／ｂ）＋１．０５８６      …（５）
を用いて算出する。
【００８４】
そして、求めた補正係数ｈ／ｈ０から、補正された半ニップ幅ｈを、次の式（６）
ｈ＝（ｈ／ｈ０）×ｈ０      …（６）
を用いて算出する。
【００８５】
次に、補正された半ニップ幅ｈから、ニップ幅ｈ’を、次の式（７）
ｈ’＝２×ｈ      …（７）
を用いて算出する。
【００８６】
最後に、総荷重Ｇ、ローラ長Ｌおよびニップ幅ｈ’から、面圧Ｍ（ｇ／ｃｍ２）を、次の式（８）
Ｍ＝１０００×Ｇ／（Ｌ×ｈ’）      …（８）
を用いて算出する。
【００８７】
以上のように、（１）〜（８）の式を用いることによって、総荷重Ｇ（ｋｇｆ）、ローラ長Ｌ（ｃｍ）、帯電ローラ２１の硬度Ｓ（°）、感光体３の直径Ｄ１（ｃｍ）、帯電ローラ２１の直径Ｄ２（ｃｍ）および導電性部材２５の厚みｂ（ｃｍ）から、面圧Ｍ（ｇ／ｃｍ２）を求めることができる。
【００８８】
また、帯電ローラ２１と感光体３との間の動摩擦係数は、後述する実施例に示すように、０．２３よりも大きく０．５５よりも小さいことが好ましく、０．２５以上０．５０以下であることがより好ましい。
【００８９】
帯電ローラ２１と感光体３との間の動摩擦係数が大きいと、感光体３の表面の磨耗が促進される。一方、動摩擦係数が小さいと、感光体３とこれに従動回転する帯電ローラ２１との間でスリップが生じ、帯電不良が発生する。動摩擦係数を上記の範囲に設定することにより、感光体３の磨耗を抑制し、かつ、良好に感光体３を帯電させることができる。
【００９０】
また、帯電ローラ２１の径は、後述する実施例に示すように、ドラム形状の感光体３の直径の１／４倍以上であることが好ましい。感光体３と帯電ローラ２１とを、上述した方法によって製造する場合、帯電ローラ２１の径が感光体３の径の１／４倍あれば、感光体３と帯電ローラ２１のライフがほぼ同じになる。従って、帯電ローラ２１の径を感光体３の径の１／４倍以上にすることにより、帯電ローラ２１が感光体３よりも先に劣化して帯電不良に陥ってしまうのを防止することができる。なお、帯電ローラ２１の径の大きさに特に上限はないが、通常、感光体３よりも大きくすることはない。なお、帯電ローラ２１の径が感光体３の径の１／４倍以上であるということは、帯電ローラ２１の回転方向における外周が、感光体３の回転方向における外周の１／４倍以上であることを意味する。
【００９１】
また、導電性部材２５の硬度は、後述する実施例に示すように、ＪＩＳ−Ａ規格で５０°以下であることが好ましい。これは、導電性部材２５の硬度が５０°よりも大きい場合、帯電性を良好に確保でき、かつ、面圧を上記の閾値以下にできる条件が極めて狭くなってしまうか、存在しなくなってしまうためである。
【００９２】
通常、帯電ローラ２１による帯電性は、帯電ローラ２１から感光体３への荷重が大きくなればなるほど向上する。ただし、帯電ローラ２１から感光体３への荷重が大きくなると、それに伴って面圧も上昇する。従って、帯電性を良好に確保し、かつ、面圧を上記の閾値以下にするためには、荷重を所定の範囲内に設定する必要がある。この範囲の大きさ（幅）は、帯電ローラ２１の導電性部材２５の硬度に依存し、導電性部材２５の硬度が大きくなればなるほど小さくなるのである。
【００９３】
なお、本実施形態の画像形成装置において、感光体３および帯電ローラ２１は着脱可能に設けられていてもよい。すなわち、少なくとも感光体３および帯電ローラ２１を、プロセスカートリッジとして一体的に構成し、このプロセスカートリッジを画像形成装置に装着することにより、上述した画像形成装置を実現してもよい。
【００９４】
〔実施例〕
以下では、上述した感光体３および帯電ローラ２１に関する様々な条件を検討するために行った実験について図９から図１１を用いて説明する。以下の各実験で基本的に共通する構成は次の通りである。
【００９５】
帯電ローラ２１としては、ＳＵＳ棒にエピクロルヒドリンゴムを被覆したものを用いた。ＳＵＳ棒の直径は８ｍｍで、このＳＵＳ棒にエピクロルヒドリンゴムを被覆した帯電ローラ２１の直径は２１ｍｍとした。
【００９６】
感光体３の支持体４１には、表面粗度Ｒｍａｘが３μｍで、直径が８０ｍｍのアルミニウム管を用いた。感光体３の電荷発生層４５の材料となる電荷発生層液として、
・Ｙ型オキソチタニルフタロシアニン（ＳＹＮＴＥＣ製、電荷発生物質）…１重量部
・ポリビニルブチラール（積水化学工業社製、商品名：エスレックＢＭＳ、バインダ樹脂）…１重量部
・メチルエチルケトン（有機溶剤）…９８重量部
を含むものを調製した。
【００９７】
また電荷輸送層４６の材料となる電荷輸送層液として、
・次の構造式で表されるスチリル系化合物（電荷輸送物質）…１００重量部
【００９８】
【化１】
2007298771.tif 000003
【００９９】
・ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製、商品名：Ｃ１４００、粘度平均分子量：３８，０００、バインダ樹脂）…１００重量部
・メチルエチルケトン（有機溶剤）…８００重量部
・シリコーンオイル（東レダウコーニング・シリコーン社製、商品名：ＳＨ２００、添加剤）…０．０２重量部
を含むものを調製した。そして、上記の支持体４１にそれぞれの層液を浸漬塗布し、有機溶剤を蒸発させることにより感光層４４を形成した。
【０１００】
（実験１．プロセススピードと面圧）
以下では、シャープ（株）製デジタル複合機ＡＲ−７０５Ｓを改造し、各種実験を行った。まず、様々な面圧およびプロセススピードの条件下で、Ａ４用紙３０万枚に対して印刷を行った後、感光体３または帯電ローラ２１の表面に傷が発生しているか否かを目視により検査した。検査の結果を次の表１に示す。
【０１０１】
【表１】
2007298771.tif 000004
【０１０２】
表１に示すように、面圧を４．０ｇ／ｍｍ２以上にすると、プロセススピードが２２５ｍｍ／秒以上になったときに、感光体３の表面に傷が発生した。一方、面圧を３．５ｇ／ｍｍ２以下にすると、プロセススピードが３９５ｍｍ／秒になっても、感光体３に傷が発生しなかった。ただし、面圧を０．８ｇ／ｍｍ２以下にすると、感光体３と帯電ローラ２１との間でスリップが発生した。
【０１０３】
（実験２．面圧と硬度）
次に、様々な面圧（荷重）の条件下でＡ４用紙３０万枚に対して印刷を行った後、感光体３または帯電ローラ２１の表面に傷が発生しているか否かを目視により検査した。そして、この検査を、硬度および直径の異なる複数の帯電ローラ２１について行った。なお、
本実験では、プロセススピードを３９５ｍｍ／秒にした。
【０１０４】
用いた帯電ローラ２１の硬度および直径は、次の通りである。
ａ）ＪＩＳ−Ａ  ６４／φ１４
ｂ）ＪＩＳ−Ａ  ４０／φ１４
ｃ）ＪＩＳ−Ａ  ５０／φ２１
ｄ）ＪＩＳ−Ａ  ３９／φ２１
ｅ）ＪＩＳ−Ａ  ３０／φ２１
ｆ）ＪＩＳ−Ａ  ２０／φ２１
なお、帯電ローラ２１の硬度は、ゴム軟化材（パラフィンオイル）の添加量によって調節した。
【０１０５】
これらの帯電ローラ２１についての検査の結果を次の表２〜７に示す。なお、検査の結果を示す表中の記号については、上記の実験１と同様である。また、これらの結果をグラフにまとめたものを図９に示す。
【０１０６】
【表２】
2007298771.tif 000005
【０１０７】
【表３】
2007298771.tif 000006
【０１０８】
【表４】
2007298771.tif 000007
【０１０９】
【表５】
2007298771.tif 000008
【０１１０】
【表６】
2007298771.tif 000009
【０１１１】
【表７】
2007298771.tif 000010
【０１１２】
表２〜７および図９のグラフに示すように、荷重を調節して面圧を３．５ｇ／ｍｍ２以下にすれば、プロセススピードが高速であっても、感光体３に傷が発生しないことが明らかとなった。このように、硬度の高い帯電ローラであっても、荷重を下げて面圧を下げることにより、感光体３に傷が発生するのを防止することができる。
【０１１３】
（実験３．動摩擦係数）
次に、帯電ローラ２１と感光体３との間の動摩擦係数を様々な値にし、Ａ４用紙３０万枚に対して印刷を行った後、感光体３に対する帯電が良好に行われているか否か、および、感光体３または帯電ローラ２１の表面に傷が発生するか否かを検査した。なお、本実験では、面圧を３．１ｇ／ｍｍ２、帯電ローラ２１の直径を２１ｍｍ、プロセススピードを３９５ｍｍ／秒にした。
【０１１４】
また、帯電ローラ２１と感光体３との間の動摩擦係数は、次のようにモデルを作製して測定した。まず、帯電ローラ２１の表面に対して、上述した感光体３と同一の感光層をＰＥＴフィルムシートに塗布してなる幅１０ｍｍのシート材を用意し、このシート材を感光層面が帯電ローラ２１の表面と接触するように配置した。そして、シート材の上から１００ｇの分銅で加重することによりシート材の感光層を帯電ローラ２１に押し当て、この状態でシート材を引っ張り、ヘイドン社の摩擦係数測定機（商品名：Heidon-14）を用いて動摩擦係数を測定した。このモデルで測定した動摩擦係数の値を、帯電ローラ２１と感光体３との間の動摩擦係数とした。なお、帯電ローラ２１と感光体３との間の摩擦係数は、ゴム材表面を研磨する研磨紙の粒度を変更することで調節した。検査の結果を次の表８に示す。
【０１１５】
【表８】
2007298771.tif 000011
【０１１６】
表８に示すように、動摩擦係数が０．２５以上０．５０以下の範囲で、帯電性および感光体の膜減りがともに良好であった。一方、動摩擦係数が０．２３の場合は、感光体３の周面において、円周方向で帯電しない領域が発生した。これは、感光体３と帯電ローラ２１との間でスリップが発生したためと考えられる。また、動摩擦係数が０．５５の場合は、感光体３の膜減りが著しかったため、感光体３の周面において規定の帯電電圧を確保できなかった。
【０１１７】
（実験４．帯電ローラのローラ径とライフ）
次に、帯電ローラ２１のライフとローラ径との関係を調べた。帯電ローラ２１のライフは感光体３との接触頻度によって左右されるため、感光体３のドラム径と帯電ローラ２１のローラ径との比が重要であると考えられる。そこで、ローラ径（直径）が１４ｍｍおよび２１ｍｍの帯電ローラ２１についてライフを調査した。帯電ローラ２１のライフについては、帯電ローラ２１に不具合が生じるまでに印刷できたＡ４用紙の枚数を指標とした。なお、本実験では、感光体３として、ドラム径（直径）が８０ｍｍで、Ａ４用紙３０万枚分の画像形成が可能なものを用い、プロセススピードを３９５ｍｍ／秒にした。結果を次の表９および図１０に示す。
【０１１８】
【表９】
2007298771.tif 000012
【０１１９】
表９および図１０に示すように、ドラム径８０ｍｍの感光体３に対して、ローラ径２１ｍｍの帯電ローラ２１であれば、感光体３と同等（３０万枚分）のライフを確保できることが明らかとなった。従って、帯電ローラ２１のローラ径を感光体３のドラム径の１／４倍以上にすることが好ましいと考えられる。
【０１２０】
（実験５．荷重と帯電性）
次に、帯電ローラ２１から感光体３への荷重と、感光体３に対する帯電性との関係を調べた。本実験では、帯電ローラ２１として、ローラ径が２１ｍｍで、硬度がＪＩＳ−Ａ規格で５５°、５０°および３９°の３つのローラを用いた。また、感光体３のドラム径を８０ｍｍ、プロセススピードを３９５ｍｍ／秒にした。結果を次の表１０に示す。
【０１２１】
【表１０】
2007298771.tif 000013
【０１２２】
表１０に示すように、帯電性は、帯電ローラ２１の硬度に関らず、帯電ローラ２１から感光体３への荷重が４００ｇ以上の場合に良好になった。従って、実験２の結果を加味すると、図１１のようになる。すなわち、硬度が５５°の帯電ローラ２１の場合、面圧が３．５ｇ／ｍｍ２以下で、かつ、荷重４００ｇ以上にすることができないため、帯電ローラ２１および感光体３の表面に傷が発生するのを防止しつつ、良好な帯電性を確保することが難しいことが分かる。このことから、帯電ローラ２１の硬度は、ＪＩＳ−Ａ規格で５０°以下がよいことが示唆された。
【０１２３】
本発明は上述した実施形態および実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１２４】
また、本明細書で示した数値範囲以外であっても、本発明の趣旨に反しない合理的な範囲であれば、本発明に含まれることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明によれば、高速に回転する感光体を帯電させる際に、感光体および帯電ローラに傷が発生するのを防止することができる。従って、高速処理可能な画像形成装置に好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、感光体および帯電装置の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであり、画像形成装置の全体構造を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであり、感光体の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すものであり、感光体に設けられた層構造を示す部分断面図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すものであり、帯電ローラの構造を示す斜視図である。
【図６】面圧の算出手順を示すフロー図である。
【図７】硬度とヤングモジュラスとの関係を示す図である。
【図８】肉厚とニップ幅の補正係数との関係を示す図である。
【図９】本発明の一実施例を示すものであり、面圧と傷の発生との関係を様々な硬度の帯電ローラについて調査した結果を示す図である。
【図１０】本発明の一実施例を示すものであり、帯電ローラのローラ径とライフとの関係を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例を示すものであり、面圧と傷の発生との関係および荷重と帯電性との関係に基づいて、好ましい帯電ローラの硬度を探索した結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
３  感光体
５  帯電装置
２１  帯電ローラ
２２  回転軸
２３  軸受け
２４  帯電ローラフレーム
２４ａ  メインバー
２４ｂ  サイドバー
２５  導電性部材
２６  クリーニング部材
２７，２８  スプリング
【図１】
2007298771.tif 000014
【図２】
2007298771.tif 000015
【図３】
2007298771.tif 000016
【図４】
2007298771.tif 000017
【図５】
2007298771.tif 000018
【図６】
2007298771.tif 000019
【図７】
2007298771.tif 000020
【図８】
2007298771.tif 000021
【図９】
2007298771.tif 000022
【図１０】
2007298771.tif 000023
【図１１】
2007298771.tif 000024