(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金の周囲に少なくとも弾性体が被覆され、被帯電体に当接され、電圧が印加されることで被帯電体を帯電する帯電ローラの評価方法であって、下記の（電圧応答性測定方法〉において測定された時間ＲＴが、帯電ローラに印加する直流電流ＩＤＣ＝｜１０｜〜｜３０｜μＡのとき、時間ＲＴ≦０．７ｍｓ以下である帯電ローラを使用する帯電ローラとすることを特徴とする帯電ローラの評価方法。
〈電圧応答性測定方法〉
［Ａ］測定装置は、
ａ）可動の導電体と、
ｂ）帯電ローラをこの可動の導電体に対し一定の片側４．９０〜７．８４Ｎ
（５００〜８００ｇＦ）の力で両側を押圧する手段と、
ｃ）前記可動の導電体を回転駆動して帯電ローラを従動回転させる手段と、
ｄ）前記可動の導電体とアースとの間に接続した１ｋΩの抵抗器と、
ｅ）前記帯電ローラの芯金とアースとの間に直流定電流を印加する手段と、
ｆ）前記１ｋΩの抵抗器と、前記帯電ローラと前記可動の導電体との間に
分圧される第１の電圧Ｖｃと、前記１ｋΩの抵抗器に分圧される第２
の電圧Ｖｒとを同時に測定する記録手段と、
を有する。
［Ｂ］前記直流定電流を印加する手段は少なくとも電流増幅率が２００μＡ／Ｖ、２０μＡ／Ｖ、スルーレートが２０Ｖ／μｓｅｃ以上、電圧増幅時の精度が０．５％（ＦＳ）を有する。
［Ｃ］被測定体である帯電ローラは、温度１２〜１７℃、湿度５〜１５％の環境下において、２４時間以上放置されたものである。
［Ｄ］前記記録手段によって記録された前記第２の電圧Ｖｒが最小値を取る時間を時間０ｍｓとしたとき、２〜４ｍｓにおける前記第１の電圧Ｖｃの平均値をＶＡＶＥとし、前記時間０ｍｓを起点に前記第１の電圧Ｖｃが初めてＶＡＶＥとなる時間ＲＴを測定する。
【請求項２】
前記帯電ローラの抵抗が１０５〜１０８Ωであることを特徴とする請求項１に記載の帯電ローラの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触帯電部材としての帯電ローラの評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体、その他の被帯電体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電手段としては、従来より一般に非接触タイプであるコロナ帯電器が使用されてきた。
【０００３】
これは非帯電体にコロナ帯電器を放電開口部を対向させて非接触に配設して、コロナ帯電器から放出されるコロナに被帯電体面をさらして被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【０００４】
近年は、上記の非接触タイプであるコロナ帯電器による場合に比べて、低オゾン・低電力等の利点を有することから、被帯電体に電圧を印加した導電性の帯電部材（接触帯電部材）を当接させて被帯電体の帯電を行う接触帯電方式の帯電装置が実用化されてきている。
【０００５】
特に、接触帯電部材として導電ローラを用いたローラ帯電方式の接触帯電装置が帯電の安定化という点から好ましく用いられている。
【０００６】
これは導電性の弾性ローラ（以下、帯電ローラと記す）を被帯電体に加圧当接させ、これに電圧を印加することによって被帯電体を帯電処理する。
【０００７】
具体的には、帯電は帯電ローラから被帯電体ヘの放電によって行われるためある閾値電圧以上の電圧を印加することによって帯電が開始される。
【０００８】
例を示すと、被帯電体としての厚さ２５μｍの電子写真感光体に対して帯電ローラを加圧当接させて帯電処理を行わせる場合には、帯電ローラに対して約６００Ｖ程度の電圧を印加すれば感光体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き１次線形に感光体表面電位が増加する。以後、この閾値電圧を放電開始電圧（帯電開始電圧）Ｖｔｈと定義する。
【０００９】
つまり、電子写真に必要とされる感光体表面電位ＶＤを得るためには帯電ローラにはＶＤ＋Ｖｔｈなる直流電圧（ＤＣ電圧）を印加することが必要となる。
【００１０】
このように接触帯電部材と被帯電体の放電開始電圧以上のＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して被帯電体の帯電を行う接触帯電方式を「ＤＣ帯電方式」と称する。
【００１１】
また、ＤＣ電圧に交番電圧（ＡＣ電圧）を重畳した電圧を接触帯電部材に印加して被帯電体の帯電を行う「ＡＣ帯電方式」もある。このＡＣ帯電方式は、例えば特開昭６３−１４９６６９号公報等で開示されるように、所望の被帯電体表面電位ＶＤに相当するＤＣ電圧に２×Ｖｔｈ以上のピーク間電圧を持つＡＣ電圧を重畳した振動電圧を接触帯電部材に印加して被帯電体の帯電を行うものである。
【００１２】
これはＡＣによる電位のならし効果を目的としたものであり、被帯電体としての感光体の表面電位は接触帯電部材と感光体の離間に従ってピーク電圧の中間に収束する。ＡＣ帯電方式は高圧コストの上昇や感光体ヘのダメージ（削れ）などのデメリットがある。
【００１３】
ＤＣ帯電方式は高圧コストの上昇や感光体ヘのダメージ（削れ）の面では優れるものの、帯電の均一性が不十分であるなどのデメリットがあり、このＤＣ帯電方式の接触帯電装置を像担持体の帯電処理手段として用いた転写方式画像形成装置にあっては、像担持体の転写部位から帯電部位の間において前露光装置等の像担持体除電手段（電位制御手段）を配設する必要があった。
【００１４】
図５にそのような画像形成装置例の概略構成模型図を示した。
【００１５】
１０１は像担持体（被帯電体）としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。この感光ドラム１０１は矢印の反時計方向に所定のプロセススピード（周速度）をもって回転駆動される。
【００１６】
１０２は接触帯電部材としての帯電ローラであり、導電性・弾性ローラである。この帯電ローラ１０２は感光ドラム１０１に並行にして所定の圧接力をもって感光ドラム１０１に当接させてあり、感光ドラム１０１の回転に従動して回転する。感光ドラム１０１と帯電ローラ１０２との当接部が帯電部（帯電ニップ部）Ｎである。この帯電ローラ１０２に帯電バイアス印加電源Ｓ１から所定の帯電バイアスが印加されることで感光ドラム１０１面が所定の極性・電位に帯電される。本例ではＤＣ帯電方式であり、電源Ｓ１から帯電ローラ１０２に印加される帯電バイアスは、帯電ローラと感光ドラムの放電開始電圧以上の所定のＤＣ電圧のみである。
【００１７】
１０３は潜像形成手段（情報書き込み手段、像露光手段）としてのレーザービームスキャナーである。このレーザービームスキャナーは、半導体レーザー、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有してなり、ＣＣＤ等の光電変換素子を有する原稿読取装置、電子計算機、ワードプロセッサー等の不図示のホスト装置から入力する画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光Ｌを射出して、回転感光ドラム１０１の一様帯電面をレーザー光走査露光する。このレーザー光走査露光により回転感光ドラム１０１の周面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００１８】
１０４はトナー現像装置であり、現像部Ｄにて回転感光ドラム１０１の周面の静電潜像をトナー像として反転現像あるいは正規現像する。１０４ａは現像スリーブ（現像ローラ）であり、感光ドラム１０１に近接または接触しており、現像バイアス印加電源Ｓ２から所定の現像バイアスが印加される。
【００１９】
１０５は転写手段としての導電性・弾性転写ローラであり、感光ドラム１０１に並行にして所定の圧接力をもって感光ドラム１０１に当接させてあり、感光ドラム１０１の回転周速とほぼ同じ周速で感光ドラム１０１の回転に順方向に回転する。感光ドラム１０１と転写ローラ１０５との当接部が転写部（転写ニップ部）Ｔである。そして不図示の給紙部から給送された転写材Ｐが所定の制御タイミングにて転写部Ｔに導入されて、該転写部Ｔを挟持搬送されていく。その間、転写ローラ１０５に対して転写バイアス印加電源Ｓ３より、トナーの帯電極性とは逆極性の所定の転写バイアスが印加されて、感光ドラム１０１面側のトナー像が転写材Ｐ面に静電転写されていく。
【００２０】
転写部Ｔで挟持搬送されてトナー像の転写を受けた転写材Ｐは感光ドラム１０１面から分離され、不図示の画像定着手段に導入されて画像の定着処理を受けて画像形成物として排紙される。
【００２１】
また転写材Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラム１０１面は、前露光装置１０６による全面露光を受けて除電され、クリーニング装置１０７で転写残トナー等の付着汚染物の除去を受けて清浄面化されて繰り返して作像に供される。クリーニング装置１０７は本例はブレード式であり、感光ドラム１０１面の転写残トナー等の付着汚染物はクリーニングブレード１０７ａによりかき取られ廃トナー容器に収められる。
【００２２】
除電手段としての前露光装置１０６は、例えばＬＥＤアレイ・蛍光灯等であり、転写部Ｔを通過した感光ドラム１０１面の乱れた表面電位を全面露光による除電で均一にすることで、ローラ帯電方式・ＤＣ帯電方式における帯電の均一性を確保するために使用される。この前露光装置１０６はクリーニング装置１０７と帯電ローラ１０２との間に配設することもできる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなローラ帯電方式・ＤＣ帯電方式を採用した画像形成装置において、前露光装置等の除電手段１０６を省略した場合、１２〜１７℃・５〜１５％の低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境）において、転写部Ｔを通過した感光ドラム１０１面の乱れた表面電位を帯電ローラ１０２で均一化できず、ハーフトーン画像出力の際、横すじ状のムラが顕著に発生する。
【００２４】
本発明の目的は、上記のような問題を発生しない特性をもつ帯電ローラの選択を可能にする帯電ローラの評価方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記を特徴とする帯電ローラの評価方法である。
【００２６】
（１）芯金の周囲に少なくとも弾性体が被覆され、被帯電体に当接され、電圧が印加されることで被帯電体を帯電する帯電ローラの評価方法であって、下記の（電圧応答性測定方法〉において測定された時間ＲＴが、帯電ローラに印加する直流電流ＩＤＣ＝｜１０｜〜｜３０｜μＡのとき、時間ＲＴ≦０．７ｍｓ以下である帯電ローラを使用する帯電ローラとすることを特徴とする帯電ローラの評価方法。
〈電圧応答性測定方法〉
［Ａ］測定装置は、
ａ）可動の導電体と、
ｂ）帯電ローラをこの可動の導電体に対し一定の片側４．９０〜７．８４Ｎ
（５００〜８００ｇＦ）の力で両側を押圧する手段と、
ｃ）前記可動の導電体を回転駆動して帯電ローラを従動回転させる手段と、
ｄ）前記可動の導電体とアースとの間に接続した１ｋΩの抵抗器と、
ｅ）前記帯電ローラの芯金とアースとの間に直流定電流を印加する手段と、
ｆ）前記１ｋΩの抵抗器と、前記帯電ローラと前記可動の導電体との間に
分圧される第１の電圧Ｖｃと、前記１ｋΩの抵抗器に分圧される第２
の電圧Ｖｒとを同時に測定する記録手段と、
を有する。
［Ｂ］前記直流定電流を印加する手段は少なくとも電流増幅率が２００μＡ／Ｖ、２０μＡ／Ｖ、スルーレートが２０Ｖ／μｓｅｃ以上、電圧増幅時の精度が０．５％（ＦＳ）を有する。
［Ｃ］被測定体である帯電ローラは、温度１２〜１７℃、湿度５〜１５％の環境下において、２４時間以上放置されたものである。
［Ｄ］前記記録手段によって記録された前記第２の電圧Ｖｒが最小値を取る時間を時間０ｍｓとしたとき、２〜４ｍｓにおける前記第１の電圧Ｖｃの平均値をＶＡＶＥとし、前記時間０ｍｓを起点に前記第１の電圧Ｖｃが初めてＶＡＶＥとなる時間ＲＴを測定する。
（２）前記帯電ローラの抵抗が１０５〜１０８Ωであることを特徴とする（１）に記載の帯電ローラの評価方法。
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
ここで、電流増幅率とは、高圧電源（トレック．６１０．Ｃ）を定電流制御回路として使用する際の、高圧電源の仕様（スペック）である。具体的には、例えば「２００μＡ／Ｖ」の場合、１Ｖ入力に対して２００μＡの電流を供給するという意味である。
【００５２】
また「Ｉｔモード」とは、高圧電源を定電流制御回路として仕様する際に、高圧出力端における電流値を制御するモードである。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００５４】
（１）画像形成装置の全体的な概略構成
図１は本発明にしたがう画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本実施例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用、ローラ帯電方式、ＤＣ帯電方式、反転現像方式、プロセスカートリッジ方式で、前露光装置等の除電手段または電位制御手段を持たない、レーザービームプリンタである。
【００５５】
１は像担持体（被帯電体）としての回転ドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）であり、矢印の反時計方向に所定のプロセススピード（周速度）、本実施例では９４．２ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００５６】
本実施例の感光ドラム１はアルミニウムドラム等の導電性基材上に電荷発生層及び電荷輸送層を順次に積層してなる有機光感光体である。電荷輸送層は本実施例では１５μｍである。
【００５７】
電荷輸送層の厚みは５〜２０μｍが好ましい。すなわち、感光ドラムの微少欠陥への電流リークを防止する面で５μｍ以上、電荷密度を大きくすることによる帯電均一性を向上するために２０μｍ以下が良い。静電容量としては感光ドラム１ｃｍ２あたりの静電容量が１００ｐＦ〜６００ｐＦになる。
【００５８】
２は接触帯電部材としての帯電ローラである。本実施例の帯電ローラ２は、φ６の芯金（導電性シャフト）２ａの周囲に少なくとも弾性体層２ｂを被覆した、φ１２、面長２３０ｍｍ、１０５Ωの抵抗を持つ弾性ローラである。
【００５９】
帯電ローラ２の層構成は任意であり、例えば上記の弾性体層２ｂの外周に更に誘電層や表層等を積層した、２層、３層等の複数の層構成のものにすることができる。
【００６０】
この帯電ローラ２は感光ドラム１に並行にして不図示の押圧手段で所定の圧接力をもって感光ドラム１に当接させてあり、感光ドラム１の回転に従動して回転する。感光ドラム１と帯電ローラ２との当接部が帯電部（帯電ニップ部）Ｎである。
【００６１】
感光ドラム１に対する帯電ローラ２の押圧力は片側４．９０〜７．８４Ｎ（５００〜８００ｇＦ）の範囲において一定にする。
【００６２】
この帯電ローラ２に帯電バイアス印加電源Ｓ１から所定の帯電バイアスが印加されることで感光ドラム１面が所定の極性・電位に帯電される。本実施例ではＤＣ帯電方式であり、本実施例では帯電バイアス印加電源Ｓ１から帯電ローラ２に−１２５０Ｖの直流電圧を印加して、感光ドラム１面を帯電電位（暗部電位）−７００Ｖ接触帯電した。
【００６３】
帯電ローラ２に対する印加電圧は、電荷密度を大きくすることによる帯電均一性を向上するために−１０００Ｖ以下、感光ドラムの微少欠陥への電流リークを防止する面で−１５００Ｖ以上が良い。
【００６４】
Ｌは潜像形成手段としての不図示のレーザービームスキャナーから出力されるレーザー光であり、このレーザー光Ｌにより感光ドラム１の帯電処理面が走査露光されることで本実施例では感光ドラム１の露光部の帯電電位（明部電位）が−１５０Ｖに減衰して暗部電位部との電位コントラストにより、回転する感光ドラム１の周面に走査露光パターンに対応した画像情報の静電潜像が形成される。
【００６５】
４はトナー現像装置であり、本実施例では上記の感光ドラム１面の静電潜像はこの現像装置により現像部Ｄにおいて反転現像される。４ａは感光ドラム１に近接または接触した現像スリーブであり、矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。現像スリーブ４ａの感光ドラム１面に対する近接部または接触部が現像部Ｄである。
【００６６】
現像スリーブ４ａには、現像スリーブ容器４ｃに基端が取り付けられたウレタンゴム等のドクターブレード４ｂが弾圧接触しており、このドクターブレード４ｂにより現像スリーブ４ａ表面上のトナーの層厚０．４〜１．０ｍｇ／ｃｍ２を一様な帯電電荷量の所定値−７μＣ／ｇとしている。ｔは現像剤容器４ｄに貯留させた現像剤（トナー）であり、攪拌部材４ｅで攪拌されると共に、その一部が現像スリーブ容器４ｃに供給されてドクターブレード４ｂにより現像スリーブ４ａに塗布される。
【００６７】
また現像スリーブ４ａには現像バイアス印加電源Ｓ２より所定の現像バイアス、本実施例では−５００Ｖが印加される。
【００６８】
現像剤（トナー）としては磁性トナー、非磁性トナー、重合トナー、粉砕トナーの使用が可能である。
【００６９】
５は転写手段としての導電性・弾性転写ローラであり、感光ドラム１に並行にして所定の圧接力をもって感光ドラム１に当接させてあり、感光ドラム１の回転周速とほぼ同じ周速で感光ドラム１の回転に順方向に回転する。感光ドラム１と転写ローラ５との当接部が転写部（転写ニップ部）Ｔである。そして不図示の給紙部から給送された転写材Ｐが所定の制御タイミングにて転写部Ｔに導入されて、該転写部Ｔを挟持搬送されていく。その間、転写ローラ５に対して転写バイアス印加電源Ｓ３より、トナーの帯電極性とは逆極性の所定の転写バイアスが印加されて、感光ドラム１面側のトナー像が転写材Ｐ面に静電転写されていく。
【００７０】
転写部Ｔで挟持搬送されてトナー像の転写を受けた転写材Ｐは感光ドラム１面から分離され、不図示の画像定着手段に導入されて画像の定着処理を受けて画像形成物として排紙される。
【００７１】
また転写材Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラム１面クリーニング装置７で転写残トナー等の付着汚染物の除去を受けて清浄面化されて繰り返して作像に供される。クリーニング装置７は本実施例はブレード式であり、感光ドラム１面の転写残トナー等の付着汚染物はクリーニングブレード７ａによりかき取られ廃トナー容器７ｂに収められる。
【００７２】
本実施例のプリンタは、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング装置７の４つのプロセス機器を一括してプリンタ本体に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジＰＣとしてある。プロセスカートリッジＰＣはプリンタ本体に所定に装着されることでプリンタ本体と機械的・電気的に接続化する。
【００７３】
本発明においてプロセスカートリッジは、少なくとも、像担持体と帯電手段とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。現像手段やクリーニング手段等の他のプロセス機器の１つ或は複数を加えて一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能としたものにすることもできる。
【００７４】
（２）帯電ローラ２の抵抗測定方法
図２は帯電ローラ２の抵抗測定を実施するための測定装置の概略図である。
【００７５】
１３は可動の導電体としての導電性ドラムであり、回転自在に軸受け支持されており、不図示の駆動手段にて矢印の反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。
【００７６】
被測定体としての帯電ローラ２はその芯金２ａの両端部を不図示の軸受部材に回転自由に軸受させて導電性ドラム１３の軸に並行に配置し、不図示の押圧手段で導電性ドラム１３面に対して片側４．９０Ｎ（５００ｇＦ）の押圧力をもって圧接してセットされる。この帯電ローラ２は導電性ドラム１３が回転駆動される
ことで従動回転する。
【００７７】
帯電ローラ２の芯金２ａは直流電源（ＤＣ電源）１４と接続されており、導電性ドラム１３は１０ｋΩのカーボン抵抗（抵抗器）１５を介して上記のＤＣ電源１４のアースに接続されている。
【００７８】
また、カーボン抵抗１５の両端に電圧計１６を接続し、カーボン抵抗１５に印加されている電圧を測定するようにしてある。
【００７９】
そして、被測定体としての帯電ローラ２をセットした上述の装置をＬ／Ｌ環境下（１５℃・１０％）に２４時間以上放置した後、不図示の駆動手段によって導電性ドラム１３を周速９４．２ｍｍ／ｓで回転駆動する。帯電ローラ２はこの導電性ドラム１３の回転駆動に伴い同じ周速で従動回転する。ＤＣ電源１４によってＤＣ定電圧−５０Ｖ印加する。この時、抵抗１５に分圧されている電圧Ｖｒを測定する。
【００８０】
以下、帯電ローラ２の抵抗値の計算方法について説明する。系に流れる電流Ｉをオームの法則によって求める。
【００８１】
Ｉ＝Ｖｒ／１０４・・・・・１）
帯電ローラ２への分圧Ｖｃを計算する。
【００８２】
Ｖｃ＝−５０−Ｖｒ・・・・２）
１）と２）より、帯電ローラ２の抵抗値Ｒは式３）によって求められる。
【００８３】
Ｒ＝（−５０−Ｖｒ）／（Ｖｒ／１０４）・・・・・３）
上述した測定方法によってローラ抵抗は求められる。
【００８４】
（３）帯電ローラ２の電圧応答性測定方法
前述したように、従来、前露光装置等の除電手段または電位制御手段を持たないＤＣ帯電方式の画像形成装置にあっては、Ｌ／Ｌ環境下でハーフトーン画像を出力すると、転写部を通過した像担持体面の乱れた表面電位を帯電ローラで均一化しきれず、横すじ状のムラが発生してしまう。
【００８５】
本実施例では、前露光ありの場合の帯電ローラ２の放電電流量（２０μＡ）が、前露光なし場合（５μＡ）に比べ大きく異なる点に着目し、一定のＤＣ電流特に微少電流を印加した際の帯電ローラ２の電圧応答性に着目した。
【００８６】
図３は本発明における帯電ローラ２の評価方法で用いる電圧応答性測定方法を実施するための測定装置の概略図を示す。
【００８７】
すなわち、前述図２の帯電ローラ２の抵抗測定装置と同様に、回転自在に軸受け支持され、不図示の駆動手段にて矢印の反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される、可動の導電体としての導電性ドラム１３に対して、被測定体としての帯電ローラ２をその芯金２ａの両端部を不図示の軸受部材に回転自由に軸受させて導電性ドラム１３の軸に並行に配置し、不図示の押圧手段で所定の押圧力をもって圧接してセットする。この帯電ローラ２は導電性ドラム１３が回転駆動されることで従動回転する。
【００８８】
可動の導電体としての導電性ドラム１３に対する帯電ローラ２の押圧力は片側４．９０〜７．８４Ｎ（５００〜８００ｇＦ）の範囲において一定にする。
【００８９】
本例では、帯電ローラ両側の不図示の押圧手段で片側４．９０Ｎ（５００ｇＦ）の押圧力をもって圧接してセットする。
【００９０】
帯電ローラ２の芯金２ａは直流電源（ＤＣ電源）１４と接続されており、導電性ドラム１３は１ｋΩのカーボン抵抗（抵抗器）１７を介して上記のＤＣ電源１４のアースに接続されている。
【００９１】
また、帯電ローラ２と導電性ドラム１３間に分圧される電圧Ｖｃの挙動と、カーボン抵抗１７に分圧される電圧Ｖｒの挙動を電圧測定器１８によって同時にモニタできるように接続されている。
【００９２】
本実施例でのＤＣ電源１４はスルーレートが２０Ｖ／μｓｅｃ以上、電圧増幅時の精度が０．５％（ＦＳ）を有するＴｒｅｋ株式会社製Ｔｒｅｋ６１０Ｃであり、Ｉｔモードによって測定した。
【００９３】
また、電圧測定器１８は横河電機株式会社製ＯＲＭ１２００を使用した。
【００９４】
そして、被測定体としての帯電ローラ２をセットした上述の装置をＬ／Ｌ環境下に２４時間以上放置した後、不図示の駆動手段によって導電性ドラム１３を周
速９４．２ｍｍ／ｓで回転駆動する。
【００９５】
帯電ローラ２の芯金２ａにＤＣ電源１４により、ＤＣ定電流−１０μＡを印加し始める瞬間の帯電ローラ２と導電性ドラム１３間に分圧される電圧Ｖｃと、カーボン抵抗１７に分圧される電圧Ｖｒの挙動を同時に電圧測定器１８にてサンプリング周波数２０ｋＨｚにてモニタした。
【００９６】
図４は電圧測定器１８によって得られた、
イ）帯電ローラ２と導電性ドラム１３間に分圧される電圧Ｖｃと、
ロ）カーボン抵抗１７に分圧される電圧Ｖｒ
の波形である。
【００９７】
カーボン抵抗１７に印加される電圧Ｖｒが最小値を取る時間点Ａを０としたとき、帯電ローラ２と導電性ドラム１３間に分圧される電圧Ｖｃの２〜４ｍｓ（区間Ｂ）における平均値をＶＡＶＥとし、時間０を起点に帯電ローラ２と導電性ドラム１３間に分圧される電圧Ｖｃが初めてＶＡＶＥとなる時間（時間Ｃ）を帯電ローラ２の電圧に対する応答性を示す値ＲＴとする。
【００９８】
本実施例では厳正を期すため、同様の測定を５回以上行ない、得られた値のうち最大値と最小値を除いた数値の平均値をＲＴとした。
【００９９】
同様に、ＤＣ定電流−２０μＡ、−３０μＡの場合についても上記の時間ＲＴを測定した。
【０１００】
（４）検  証
前述図１のプリンタにおいて、帯電ローラ２として表１に示したような各種の抵抗値および時間ＲＴを有する実施例ローラ１〜４と比較例ローラ１〜６を用いた場合の、Ｌ／Ｌ環境で横すじ状のムラ、感光ドラムの微少欠陥ヘの電流リーク、帯電能の評価を行った。
【０１０１】
実施例ローラ１〜４は、２、３層等の複数の層構成を持ち、材料としてはエピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ等があり、導電材料としてはイオン導電系のものを使用した。
【０１０２】
比較例ローラ１〜６は、２、３層等の複数の層構成を持ち、材料としてはＮＢＲ、エピクロルヒドリンゴム、スチレンブタジエンゴム、ＥＰＤＭ等があり、導電材料としては電子導電系のものを使用した。
【０１０３】
各帯電ローラの抵抗および時間ＲＴは前述（２）項の抵抗測定方法および（３）項の電圧応答性測定方法により測定した。
【０１０４】
帯電能（収束電位−ドラム１周目の電位）は２０Ｖ以下を確保するれば画像上の問題はない。
【０１０５】
表１に示すように、帯電ローラの抵抗と横すじ状のムラとの相関はなかった。
【０１０６】
抵抗の範囲としては感光ドラムの微少欠陥ヘの電流リークを防止する上で１０５Ω以上、帯電能（収束電位−ドラム１周目の電位）が２０Ｖ以下を確保するために１０８Ω以下が帯電ローラとして必要であることがわかる。
【０１０７】
実施例ローラ１〜４が示すように印加する電流−３０〜−１０μＡ間のＲＴの最大値と横すじの関係は相関性を得た。
【０１０８】
比較例ローラ３のように低抵抗化すればＲＴは下がるが、感光ドラム１の微少欠陥への電流リーク防止との両立は不可能である。
【０１０９】
表１に示すように、ＲＴが０．７ｍｓ以下の帯電ローラにおいては良好な画像が得られ、ＲＴが大きくなることによって横すじの悪化が検証された。
【０１１０】
上述したようにＲＴが０．７ｍｓ以下の帯電ローラ２を使用することにより、Ｌ／Ｌ環境下で前露光等の除電手段を用いることなしにＤＣ帯電においても均一なハーフトーン画像を得ることができる。
【０１１１】
本実施例に記したＲＴはＬ／Ｌ環境下が最も厳しい。例えば２３℃・６０％や３２．５℃・８０％等の環境下においては、ＲＴは増加し、横すじも減少傾向にある。
【０１１２】
【表１】
0004147047.tif 000002
【０１１３】
表１において、「−３０〜−１０μＡ間の最大ＲＴ（ｍｓ）」の「最大ＲＴ」とは、
ａ）帯電ローラに印加する電流「−１０μＡ」の場合の、５回以上の測定値のうち最大値と最小値を除いた数値の平均値としてのＲＴ
ｂ）帯電ローラに印加する電流「−２０μＡ」の場合の、５回以上の測定値のうち最大値と最小値を除いた数値の平均値としてのＲＴ
ｃ）帯電ローラに印加する電流「−３０μＡ」の場合の、５回以上の測定値のうち最大値と最小値を除いた数値の平均値としてのＲＴ
の上記ａ）、ｂ）、ｃ）の各平均値としてのＲＴの内の最も大きいＲＴ値のことである。請求項１における「ＲＴ」はこの「最大ＲＴ」である。
【０１１４】
また、前露光を仕様した場合、画像形成時電流が３０μＡ程度流れる。この時がＲＴ測定における、３０μＡ通電時のＲＴ値ということになり、この時従来のＡＣ＋ＤＣ帯電ローラでも横筋は発生せず、ＲＴ値も０．７ｍｓとなる。前露光を使用しない場合（１０μＡ通電時）だと、２．７ｍｓとなる。
【０１１５】
実施例１〜３の帯電ローラは、芯金の外周に発泡ウレタンゴムからなる基層を設け、更にこの基層の外周面に導電性を有する中間層を押し出し形成し、その周囲にロールコータで表面層を被覆したものである。
【０１１６】
比較例１〜６の帯電ローラは、芯金の外周に導電性の弾性材料からなる基層を設け、更にこの基層の外周囲に導電性を右する中間層を押し出し形成し、その周囲にロールコータで表面層を被覆したものである。
【０１１７】
基層の材料としては、ＥＰＤＭ（エチレンープロピレン−ジエン共重合体）、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレン）、ＮＢＲ（アクリルニトリルブタジエンゴム）、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどのゴム；ＲＢ（ブタンエン樹脂）、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンエラストマー）などを使用し、添加する導電材としては酸化チタン、カーボン、導電性酸化錫等の一般的な導電材料を使用した。
【０１１８】
中間層の材料としては、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタンナイロン、ＡＢＳ、ＥＶＡ、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン等を使用し、添加する導電材としては酸化チタン、カーボン、導電性酸化錫等の一般的な導電材料を使用した。
【０１１９】
表層はフッ素系樹脂に導電材を添加したものをロールコータで塗工した。
【０１２０】
（５）その他
１）静電潜像形成のための画像露光手段としては実施例のプリンタのようなレーザー走査露光手段に限られるものではない。通常のアナログ的な画像露光やＬＥＤなどの発光素子アレイの露光手段、蛍光灯等の発光素子と液晶シャッター等の組み合わせによる露光手段など、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであればよい。
【０１２１】
２）像担持体は感光体に限らず静電記録誘電体などであってもよい。この場合は、該誘電体面を所定の極性・電位に一様に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電手段で選択的に除電して静電潜像を形成する。
【０１２２】
３）静電潜像のトナー現像手段は１成分現像剤を用いるものでも、２成分現像剤を用いるものでもよい。正規現像手段でもよい。
【０１２３】
４）転写手段は転写ベルトタイプ等でもよく、非接触タイプのコロナ帯電器であってもよい。
【０１２４】
５）像担持体からトナー像の転写を受ける転写材は転写ドラム・転写ベルト等の中間転写体であってもよい。
【０１２５】
６）画像形成装置はクリーニング装置をなしにして、像担持体上の転写残トナーを現像装置で現像同時回収するクリーナーレスシステムのものにすることもできる。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の帯電ローラの評価方法によれば、ローラ帯電方式・ＤＣ帯電方式を採用した画像形成装置について、転写部を通過した像担持体面を除電処理する前露光装置等の除電手段または電位制御手段を省略したシンプルな構成で、しかもＬ／Ｌ環境下においてもハーフトーン画像出力時にムラのない均一な帯電性と同時に像担持体の微少欠陥への電流リーク防止と帯電能を確保することができる特性をもつ帯電ローラの選択が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例の画像形成装置の要部の概略構成模型図
【図２】  帯電ローラ抵抗測定装置の概略構成模型図
【図３】  帯電ローラ電圧応答測定装置の概略構成模型図
【図４】  帯電ローラ電圧応答測定の測定チャート
【図５】  前露光装置を有するＤＣ帯電方式の画像形成装置例の概略構成模型図
【符号の説明】
１，１０１・・・感光ドラム（像担持体）、２，１０２・・・帯電ローラ、１０３・・・レーザービームスキャナー、Ｌ・・・レーザー光、４，１０４・・・現像装置、５，１０５・・・転写ローラ、１０６・・・前露光装置（除電手段）、７，１０７・・・クリーニング装置、Ｐ・・・転写材、Ｓ，Ｓ２，Ｓ３・・・バイアス印加電源、１３・・・導電性ドラム、１４・・・ＤＣ電源、１５・・・１０ｋΩカーボン抵抗器、１６・・・電圧計、１７・・・１ｋΩカーボン抵抗器、１８・・・電圧測定器
【図１】
0004147047.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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