CN100409114C - 充电装置，处理卡盒及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复印机，打印机，传真机，绘图器等图像形成装置，在上述图像形成装置中使用的充电装置及其制造方法，处理卡盒，充电间隙的设定方法。充电辊14包括作为导电性支承体的金属芯101，由导电性树脂材料构成的充电层102，设在充电层102的两端部的片材状间隙保持部件103。间隙保持部件103与感光体5的图像区域5a外的感光层5b相接。环境温度为10℃，20℃，30℃时的充电间隙的平均值分别设为G₁₀，G₂₀，G₃₀，满足下式条件：|G₃₀-G₁₀|×5＜G₂₀。即使不设置充电间隙的测定装置和调整装置，也能减少充电间隙的环境变化，以低成本实现高耐久性。

Description

充电装置，处理卡盒及图像形成装置

技术领域

本发明涉及复印机，打印机，传真机，绘图器等图像形成装置，在上述图像形成装置中使用的充电装置及其制造方法，处理卡盒，充电间隙的设定方法。

背景技术

以往，作为图像形成装置的充电装置，主流是栅控电晕器等充电方式，但是，该方式存在大量产生臭氧等放电生成物的问题，因此，近年，广泛使用接触方式的充电装置，其以辊或刷等作为充电部件。

在接触方式的充电装置中，像载置体(感光体)上的色调剂等垃圾受到充电部件静电吸引，经过长期间运行后，色调剂等污脏导致充电不良，成为影响充电装置寿命的主要因素。

为了减少充电辊(充电部件)的污脏，在例如特开2000-194868(以下简记为“专利文献1”)中，提出了在充电辊两端部粘接密封部件，在感光体和充电辊之间形成微小的充电间隙的方法。

在例如特开2002-55508(以下简记为“专利文献2”)中，提出了在充电辊端部设置阶梯或槽，其中安装间隙部件的方法，作为不使用薄膜状部件的充电间隙的形成方法。

一般使用橡胶或海绵等弹性部件作为充电辊的材质，也可以使用树脂材料，这为人们所公知，例如在特开2001-337515(以下简记为“专利文献3”)，特开2003-66693(以下简记为“专利文献4”)中所述。

在例如特开2001-312121(以下简记为“专利文献5”)，特开2000-206805(以下简记为“专利文献6”)中，提出了在充电部件端部设置辊，降低与感光体之间摩擦，形成充电间隙的方法，这种场合，配置间隙保持部件(辊)，使其与感光体的图像区域外的非涂装部(非感光层)相接。

在例如特开平8-339092(以下简记为“专利文献7”)中，为了提高有机感光体的耐摩耗性或机械强度，提出了使得无机物微粒分散，或者在例如特开平11-218945(以下简记为“专利文献8”)中，为了提高润滑性，提出了使得氟树脂微粒分散，以在像载置体表面上形成保护层的方法。

在设置充电辊相对感光体处于非接触状态的方式中，与接触方式相比，能减少充电辊的污脏。

但是，由于充电辊材质关系，感光体与充电辊之间的充电间隙存在上限，如果充电间隙大于允许值，则发生异常放电，图像上产生浓度不匀，因此，必须精度良好地维持充电间隙。

充电部件由橡胶构成场合，硬度随着温度变动大，存在充电间隙易受环境影响而变化的问题。

作为上述问题的对策，在例如特开2002-108059(以下简记为“专利文献9”)，特开2002-139893(以下简记为“专利文献10”)中，提出了设置测定充电间隙的手段及调整手段，根据环境变化调整充电间隙的方法。

另外，关于在充电辊和感光体之间设置间隙场合，上述间隙的范围，在例如特开平7-301973(以下简记为“专利文献11”)，特开平8-202125(以下简记为“专利文献12”)中，记载有30～240μm等。

在例如特开2002-229307(以下简记为“专利文献13”)中，公开了作为非接触的弹性部件的充电辊，间隙在圆周方向以及轴向具有10～40μm变化，对充电辊叠加DC偏压以及AC偏压，对AC偏压进行低电压控制。

另外，在例如特开2002-251055(以下简记为“专利文献14”)，特开平8-184980(以下简记为“专利文献15”)，特开2003-076101(以下简记为“专利文献16”)中，公开了在充电辊两端非图像区域使用间隔部件，使得像载置体非接触充电，充电部件是以氟树脂为主成分的电阻层；将金属氧化物粒子分散在像载置体保护层，在像载置体保护层含有氟类树脂粒子；可分别控制各色带电。

通过配置充电辊与感光体非接触，与接触配置场合相比，能减少充电辊的污脏。但是，在充电辊与感光体之间的间隙(以下简记为“充电间隙”)，由于充电辊材料关系，存在上限，若充电间隙超过允许值，则会发生异常放电，导致图像上发生浓度不匀。

另外，充电间隙大小不同，合适的充电偏压值不同，因此，即使充电间隙处于允许范围内，若充电间隙偏差大，则在充电间隙宽的场所，充电偏压不足，充电电位低下，在充电间隙狭的场所，放电能成为过剩，在感光体上发生色调剂或添加剂成膜，或感光体摩耗增大。

因此，不仅需要使得充电辊与感光体之间的充电间隙的平均值合适，而且，充电间隙的偏差或变动幅度也需要处于合适的范围内。对此，在以往例中，虽然记载着充电间隙的允许范围(可均一充电的充电间隙范围)以及充电间隙的平均值，但是，充电辊及感光体回转时，充电间隙的变动幅度以及充电间隙沿长度方向的偏差等没有触及。

另外，充电部件是橡胶场合，通过切削加工实现高精度加工很难，且硬度受温度变化影响大，存在随着环境变化充电间隙易变化的问题。

另一方面，树脂制的充电部件硬度高，切削加工容易，易实现高精度加工，但是，由于高硬度，使用薄膜状的薄部件作为间隙保持部件场合，经过一定期间后，薄膜状部件会发生摩耗，或者薄膜粘结剂从端部冒出，发生色调剂固结在那里的不良状况。

当使用有机感光体作为感光体场合，在薄膜状部件的相接部，有时会发生感光体损伤。

于是，在上述专利文献2记载的在充电辊端部设置阶梯或槽的方式中，通过用厚弹性体构成例如间隙保持部件，能防止间隙保持部件与感光体相接部位的早期劣化，还能防止间隙保持部件脱离。虽然提高了耐久性，间隙保持部件厚度偏差影响充电间隙变化，存在充电间隙变化大的问题。

在上述专利文献5及专利文献6记载的使得间隙保持部件与感光体的图像区域外的非感光层部位相接的的方式中，感光层不会劣化，但是，为了防止充电偏压从充电部件端部向感光体的非涂装部的泄漏，需要在充电部件和间隙保持部件之间确保不发生泄漏的充分距离。因此，感光体本体管必须长，结果，存在装置整体大型化的问题。

在上述专利文献9及专利文献10记载的设置充电间隙调整手段的方法中，可以根据环境变化进行调整，但是，作为目标的充电间隙为几十μm水平区域，在图像形成装置内，测定及调整该充电间隙实际上很困难，测定机构及调整机构要求高精度，构成复杂，存在高成本等问题。

发明内容

本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供即使不设置充电间隙测定手段及调整手段也能使得充电间隙受环境变化影响小的、能以低成本实现高耐久性的充电装置及其制造方法，设有该充电装置的处理卡盒，图像形成装置，以及充电间隙的设定方法。

本发明的另一目的在于，提供既能高精度地维持充电间隙、又能减少充电间隙变化或偏差、减少充电辊污脏防止发生异常图像的、能以低成本实现高耐久性的充电装置及其制造方法，设有该充电装置的处理卡盒，图像形成装置，以及充电间隙的设定方法。

为了实现上述目的，本发明提出以下方案：

(1)一种充电装置，包括充电部件，以非接触状态使得像载置体带电，其特征在于：

通过将上述充电部件材质条件预先设定在所定范围，通过该充电部件本身对环境条件的变动特性，抑制环境条件变动场合上述像载置体和充电部件之间的充电间隙的变动幅度。

(2)在上述(1)的充电装置中，其特征在于，上述环境条件设为环境温度，将该环境温度以其中间部位为基准，阶梯地设定为上限侧及下限侧，求取各环境温度时上述充电间隙的平均值，设定上述充电部件材质条件，使得上限侧环境温度时平均值与下限侧环境温度时平均值之差的绝对值的倍数值小于中间部位环境温度时的平均值。

(3)在上述(2)的充电装置中，其特征在于，上述充电部件具有辊形状，上述环境温度为10℃时的上述充电间隙的平均值设为G₁₀，环境温度为20℃时的上述充电间隙的平均值设为G₂₀，环境温度为30℃时的上述充电间隙的平均值设为G₃₀，满足下式条件：

|G₃₀-G₁₀|×5＜G₂₀

(4)在上述(1)-(3)的任一个充电装置中，其特征在于，上述充电间隙处于15～90μm范围内。

(5)在上述(1)-(3)的任一个充电装置中，其特征在于，上述充电部件硬度为JIS D标准50度以上。

(6)在上述(5)的充电装置中，其特征在于，上述充电部件由导电性树脂构成。

(7)在上述(1)-(6)的任一个充电装置中，其特征在于，通过在上述充电部件两端部设置片材状间隙保持部件，形成充电间隙。

(8)在上述(1)-(6)的任一个充电装置中，其特征在于，在上述充电部件两端部形成台阶部，沿着该充电部件的径向具有深度，通过将间隙保持部件设在该台阶部，形成上述充电间隙。

(9)在上述(8)的充电装置中，其特征在于，上述台阶部呈环状槽形状。

(10)在上述(8)或(9)的充电装置中，其特征在于，上述间隙保持部件是具有热收缩性的管。

(11)在上述(8)-(10)的任一个充电装置中，其特征在于，上述间隙保持部件沿着上述充电部件径向厚度为100～300μm。

(12)在上述(1)-(6)的任一个充电装置中，其特征在于，通过在上述充电部件两端部设置由绝缘性树脂构成的间隙保持部件，形成充电间隙。

(13)在上述(1)-(6)的任一个充电装置中，其特征在于，在上述充电部件两端部设置间隙保持部件，形成充电间隙，使得上述充电部件和间隙保持部件一体化后，对表面进行切削加工，形成上述充电部件和间隙保持部件的外径。

(14)在上述(7)-(13)的任一个充电装置中，其特征在于，上述间隙保持部件硬度为JIS D标准45度以上。

(15)一种处理卡盒，一体地设有像载置体及充电装置，相对图像形成装置本体装卸自如，其特征在于，上述充电装置是上述(1)-(14)的任一个所述的充电装置。

(16)一种图像形成装置，通过充电装置使得像载置体带电，其特征在于，上述充电装置是上述(1)-(14)的任一个所述的充电装置。

(17)一种图像形成装置，设有处理卡盒，相对图像形成装置本体装卸自如，其特征在于，上述处理卡盒是上述(15)中所述的处理卡盒。

(18)在上述(16)或(17)的图像形成装置中，其特征在于：设置上述充电部件，使得上述间隙保持部件与像载置体的图像区域外的感光层相接；

上述间隙保持部件硬度为JIS D标准70度以下。

(19)在上述(18)的图像形成装置中，其特征在于，上述像载置体是有机感光体，至少在最外层含有金属氧化物粒子。

(20)在上述(18)或(19)的图像形成装置中，其特征在于，上述像载置体是有机感光体，至少在最外层含有润滑剂粒子。

(21)在上述(16)-(20)的任一个的图像形成装置中，其特征在于：对上述充电部件叠合施加DC偏压及AC偏压；

满足以下关系式：7×V＜f＜12×V，其中f表示AC偏压的频率(Hz)，V表示像载置体的线速度(mm/s)；

至少在形成图像动作中定电压控制AC偏压。

(22)一种充电间隙设定方法，将充电部件和像载置体之间的充电间隙设定在所定范围，其特征在于：

通过将上述充电部件材质条件预先设定在所定范围，通过该充电部件本身对环境条件的变动特性，抑制环境条件变动场合上述充电间隙的变动幅度。

(23)一种图像形成装置，由充电辊构成充电装置，配置充电装置相对像载置体为非接触，其特征在于：

上述充电辊由金属芯，充电部件及间隙保持部件构成，上述充电部件由导电性树脂构成，其与金属芯外周成为一体化，上述间隙保持部件由绝缘性树脂构成，其安装在充电部件两端；

设在上述充电辊端部的齿轮与设在像载置体端部的齿轮啮合，上述充电辊与像载置体同步朝着被带动方向以大致相等速度被驱动，将上述充电辊端部的齿轮齿数设为Nc，上述像载置体端部的齿轮齿数设为Np，Nc和Np的最小公倍数是Nc×Np。

(24)在上述(23)的图像形成装置中，其特征在于：

将图像形成区域内任意位置的充电辊和像载置体之间的间隙设为G，在图像形成区域内轴向特定位置，随着上述像载置体回转，充电辊和像载置体之间的间隙的最大值设为Gmax，充电辊和像载置体之间的间隙的最小值设为Gmin，在像载置体轴向任意位置，以下关系成立：

20μm≤G≤80μm

Gmax-Gmin≤40μm

(25)在上述(23)或(24)的图像形成装置中，其特征在于：

将图像形成区域内任意位置的充电辊和像载置体之间的间隙设为G，在图像形成区域内周向特定位置，上述像载置体沿着轴方向，充电辊和像载置体之间的间隙的最大值设为Gmax，充电辊和像载置体之间的间隙的最小值设为Gmin，在像载置体周向任意位置，以下关系成立：

20μm≤G≤80μm

Gmax-Gmin≤40μm

(26)一种图像形成装置，由充电辊构成充电装置，配置充电装置相对像载置体为非接触，其特征在于：

沿着像载置体轴向，将图像形成区域中央位置设为C，两端分别设为E1，E2，在上述各位置，随着上述像载置体回转，充电辊和像载置体之间的间隙的最大值分别设为Gmax(C)，Gmax(E1)，Gmax(E2)，充电辊和像载置体之间的间隙的最小值分别设为Gmin(C)，Gmin(E1)，Gmin(E2)，上述Gmax(C)，Gmax(E1)，Gmax(E2)中最大值设为Gmax，上述Gmin(C)，Gmin(E1)，Gmin(E2)中最小值设为Gmin，以下关系成立：

20μm≤Gmin(C，E1，E2)

Gmax(C，E1，E2)≤80μm

Gmax-Gmin≤40μm

(27)一种充电装置，其特征在于，用于上述(23)-(26)中任一个所述的图像形成装置，间隙保持部件由绝缘性树脂构成，位于上述充电部件两端，使得上述间隙保持部件与像载置体的图像区域外的感光层相接，保持上述像载置体和充电部件之间的间隙。

(28)在上述(27)的充电装置中，其特征在于，在上述充电部件两端部设置台阶部，在该台阶部安装由具有热收缩性的绝缘性树脂构成的间隙保持部件，使得上述间隙保持部件与像载置体的图像区域外的感光层相接，保持上述像载置体和充电部件之间的间隙。

(29)一种充电装置，其特征在于，用于上述(23)-(26)中任一个所述的图像形成装置，间隙保持部件由绝缘性树脂材料构成，其外径比充电部件稍大，将该间隙保持部件安装在上述充电部件两端，使得上述间隙保持部件与像载置体的图像区域外的感光层相接，保持上述像载置体和充电部件之间的间隙。

(30)一种充电装置制造方法，其特征在于，用于制造上述(28)或(29)所述的充电装置，使得导电性支承体，充电部件和间隙保持部件一体化后，形成上述充电部件和间隙保持部件的形状。

(31)一种图像形成装置，其特征在于，使用上述(27)-(29)中任一个所述的充电装置，上述像载置体是有机感光体，至少在最外层含有金属氧化物粒子。

(32)一种图像形成装置，其特征在于，使用上述(27)-(29)中任一个所述的充电装置，上述像载置体是有机感光体，至少在最外层含有润滑剂粒子。

(33)根据上述(23)-(26)，(31)-(32)中任一个所述的图像形成装置，其特征在于，对上述充电辊施加充电偏压，该充电偏压是在DC偏压上叠加AC偏压，至少在形成图像动作中定电压控制AC偏压。

(34)在上述(32)的图像形成装置中，其特征在于，是设有若干像载置体的串列式彩色图像形成装置，能对各像载置体个别设定图像形成中施加在各充电辊上的AC偏压电压。

(35)在上述(32)或(33)的图像形成装置中，其特征在于，满足以下关系式：7×V＜f＜12×V，其中，f表示施加在上述充电辊上的AC偏压的频率(Hz)，V表示像载置体的线速度(mm/s)。

(36)一种处理卡盒，其特征在于，用于上述(23)-(26)，(31)-(35)中任一个所述的图像形成装置，或者设有上述(27)-(29)中任一个所述的充电装置的图像形成装置，至少由像载置体及充电装置构成，能一体地相对图像形成装置本体装卸。

下面说明本发明的效果。

按照上述(1)中所述发明，不设置充电间隙测定装置及调整装置，能减小充电间隙的环境变化，以低成本实现高耐久性。

按照上述(2)中所述发明，不设置充电间隙测定装置及调整装置，能减小充电间隙的环境变化，以低成本实现高耐久性。

按照上述(3)中所述发明，不设置充电间隙测定装置及调整装置，能减小充电间隙的环境变化，即使使用环境发生变化，也不易发生充电辊污脏，还能防止发生异常放电。

按照上述(4)中所述发明，不设置充电间隙测定装置及调整装置，能确实减小充电间隙的环境变化，即使使用环境发生变化，也不易发生充电辊污脏，还能防止发生异常放电。

按照上述(5)中所述发明，不设置充电间隙测定装置及调整装置，能减小充电间隙的环境变化。

按照上述(6)中所述发明，与橡胶相比，硬度高，加工容易，能提高从电部件的制造精度。

按照上述(7)中所述发明，能以低成本得到高精度的充电间隙。

按照上述(8)中所述发明，能提高间隙保持部件的耐久性。

按照上述(9)中所述发明，不必使用粘接剂等，能不发生位置偏移地安装间隙保持部件。

按照上述(10)中所述发明，能使得间隙保持部件安装作业容易化。

按照上述(11)中所述发明，能提高间隙保持部件的耐久性，且能提高间隙精度。

按照上述(12)中所述发明，能防止放电引起感光层劣化，防止色调剂等附着。

按照上述(13)，(30)中所述发明，通过一体加工间隙保持部件及充电部件，能得到高的间隙精度。

按照上述(14)中所述发明，通过将间隙保持部件和充电部件两方设为高硬度，能降低充电间隙的温度变化。

按照上述(15)中所述发明，要求高的充电间隙精度场合，不需要调整充电间隙，用户也能简单地更换像载置体及充电部件。

按照上述(16)中所述发明，由于充电装置是上述(1)-(14)的任一个所述的充电装置，因此，具有上述(1)-(14)中所述效果。

按照上述(17)中所述发明，由于处理卡盒是上述(15)中所述的处理卡盒，因此，具有上述(1)-(14)中所述效果。

按照上述(18)中所述发明，不会引起装置大型化，能形成充电间隙，由于间隙保持部件能防止感光层劣化。

按照上述(19)，(31)中所述发明，通过使得金属氧化物分散在感光体表层，提高机械强度，即使间隙保持部件与感光层相接，也能进一步降低感光层劣化。

按照上述(20)，(32)中所述发明，通过使得润滑剂分散在感光体表层，提高滑动性，即使间隙保持部件与感光层相接，也能进一步降低感光层劣化。

按照上述(21)，(33)，(35)中所述发明，通过叠合AC偏压，像载置体和充电部件之间有间隙场合，也能使得像载置体均一带电。通过将AC偏压和像载置体线速度关系设定在所述范围内能防止发生浓度不匀，能防止发生色调剂或添加剂在感光体上的结膜。

按照上述(22)中所述发明，不设置充电间隙测定装置及调整装置，能减小充电间隙的环境变化，以低成本实现高耐久性。

按照本发明，充电部件设为树脂制辊形状，具有热收缩性的树脂构成间隙保持部件，使得该间隙保持部件与感光体相接，形成充电间隙，能得到高精度的充电间隙，提供间隙保持部件耐久性良好的充电装置。

按照本发明，提供图像形成装置，将充电间隙的变化约束在所定范围，减少充电辊污脏，防止发生感光体结膜或感光体摩耗，通过将充电间隙偏差约束在该范围，减少充电辊污脏，防止发生感光体结膜或感光体摩耗。

按照本发明，提供图像形成装置，通过使得金属氧化物粒子分散在有机感光体的最外层，提高感光体的机械强度，即使间隙保持部件与图像区域外的感光层相接，也不易摩耗或损伤感光体，提高图像区域内的感光体的耐摩耗性，延长感光体寿命。

按照本发明，随着感光体及充电辊回转充电间隙变化场合，也能使得感光体均一带电，即使各感光体充电间隙不同，也能设定合适的充电偏压。

按照本发明，通过将像载置体和充电装置设为一体构成很容易更换的处理卡盒形态，即使是需要高的间隙精度充电方式，也很容易更换，不需要调整间隙，用户也能很容易更换。

附图说明

图1是本发明第一实施例的作为图像形成装置的彩色打印机的概略构成正面图；

图2是感光体组件的放大详细构成图；

图3是感光体的叠层结构截面图；

图4是感光体的截面位置图；

图5是感光体的叠层结构变型例的截面图；

图6是充电辊和感光体的相接状态的概略构成侧面图；

图7是本发明第二实施例的充电辊和感光体的相接状态的概略构成侧面图；

图8是本发明第二实施例的充电辊和间隙保持部件组装关系的主要部分斜视图；

图9是本发明第三实施例的充电辊和感光体的相接状态的概略构成侧面图；

图10是本发明第三实施例的充电辊和间隙保持部件组装关系的主要部分斜视图；

图11是实验中使用的充电间隙测定装置的概略构成图；

图12是本发明第四实施例的充电辊的概略截面图；

图13是本发明第五实施例的充电辊的概略截面图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明实施例。

参照图1-图6、说明本发明第一实施例。

图1是本发明第一实施例的作为图像形成装置的串列型直接转印方式的彩色打印机的整体概略构成正面图。

在装置本体1内，安装着四个感光体组件2A，2B，2C，2D，其包含作为像载置体的感光体5，分别能相对装置本体1装卸。感光体组件2A，2B，2C，2D具有相同的结构，感光体组件2A形成与品红色(以下简记为“M色”)对应的图像，感光体组件2B形成与青色(以下简记为“C色”)对应的图像，感光体组件2C形成与黄色(以下简记为“Y色”)对应的图像，感光体组件2D形成与黑色(以下简记为“Bk色”)对应的图像。

在装置本体1的大致中央，配置转印组件，其将转印带3安装在若干辊上，转印带3能沿着箭头A方向回转。在转印带3内侧设有四个转印刷57，其分别与四个感光体5相对应。转印带3上侧的面配置为能与各感光体组件2A，2B，2C，2D的感光体5相接触。

与各感光体组件2A，2B，2C，2D相对应，配置显影装置10A，10B，10C，10D，分别使用不同色的色调剂。显影装置10A，10B，10C，10D是双组份显影方式的显影装置，构成相同，仅仅所使用的色调剂的色不同。

显影装置10A使用M色的色调剂，显影装置10B使用C色的色调剂，显影装置10C使用Y色的色调剂，显影装置10D使用Bk色的色调剂。在各显影装置10A，10B，10C，10D内收纳着由色调剂及载体构成的显影剂。

显影装置10A，10B，10C，10D由显影辊，螺旋，色调剂浓度传感器等构成。上述显影辊与感光体5对向，其由外侧的回转自如的显影套以及固定在内侧的磁铁构成。上述螺旋用于运送及搅拌显影剂，根据色调剂浓度传感器的输出，从色调剂补给装置(没有图示)补给必要量的色调剂。

色调剂以粘结树脂，着色剂，电荷控制剂为主成分，根据需要可以加入其他添加剂构成。

作为粘结树脂的具体例可以使用聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯酸酯的共聚物，聚酯树脂等。用于色调剂的着色剂(例如黄，品红，青，黑)可以使用公知的材料，关于着色剂的使用量，当其相对粘结树脂100重量份为0.1～15重量份时是合适的。

作为电荷控制剂的具体例，可以使用例如尼格若辛系染料，含铬的络合物，季铵盐等，根据色调剂粒子极性使用。关于电荷控制剂的使用量，相对粘结树脂100重量份，电荷控制剂为0.1～10重量份。

可以预先在色调剂粒子中添加流动性赋与剂。作为流动性赋与剂，可以使用二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等金属氧化物微粒，通过硅烷耦合剂、钛酸盐耦合剂等对上述金属氧化物微粒进行表面处理所得者，聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氟化乙烯等聚合物微粒等。

流动性赋与剂的粒径为0.01～3μm范围。流动性赋与剂的添加量优选为相对色调剂粒子100重量份为0.1～7.0重量份的范围。

关于本发明所涉及的双组份显影剂用色调剂的制造方法，可以使用各种公知方法，或者将其组合进行制造。例如，在混练粉碎法中，将粘结树脂，碳黑等着色剂，必要的添加剂进行干式混合，在挤压机，或双辊机，或三辊机等进行加热熔融混练，冷却固化后，在喷射式粉碎机等粉碎机中进行粉碎，再通过气流分级机进行分级，得到色调剂。

也可以通过其他方法例如悬浮聚合法或非水分散聚合法等，从单体，着色剂，添加剂直接制造色调剂。

载体一般使用由芯材本身所构成者，或在芯材上设置包覆层。在本发明实施例中，作为能使用的树脂包覆载体的芯材，可以列举铁素体，磁铁。该芯材粒径为20～60μm左右是合适的。

作为用于形成载体包覆层的材料，可以列举四氟乙烯，二氟乙烯，六氟丙烯，全氟烷基乙烯醚，置换氟原子的乙烯醚，置换氟原子的乙烯基甲酮等。

作为包覆层的形成方法可以使用公知的方法，例如喷雾法，浸渍法等将树脂涂布在载体芯材粒子表面上。

在感光体组件2A，2B，2C，2D上方配置写入组件6，在转印带3下方配置双面组件7。该彩色打印机在装置本体1的左方设有翻转组件8，使得形成图像后的转印纸(记录媒体)P翻转排出，或将其运向双面组件7。

写入组件6由四个按各色准备的激光二极管(LD)方式的光源，一组多面镜扫描器，以及配置在各光源光路中的f-θ透镜，其他透镜及反光镜构成。上述多面镜扫描器由为六面的多面镜以及多面镜马达构成。从激光二极管射出的激光通过多面镜扫描器被偏转，照射在感光体5上进行扫描。

双面组件7由运送导向板45a，45b以及若干成对的运送辊46构成，在本实施例中，为四组运送辊46。当用于在转印纸P两面形成图像的双面图像形成模式时，在单面形成图像后，转印纸P被运送到翻转组件8的翻转运送通道54，再经该双面组件7，将其运向供纸部。

翻转组件8由若干成对的运送辊以及若干成对的运送导向板构成，当用于在转印纸P两面形成图像时，使得转印纸P表面和背面翻转，运向双面组件7，或者在形成图像后将转印纸P保持原状态排向机外，或者使得转印纸P表面和背面翻转排向机外。

供纸部设有供纸盒11，12，分别设有分离供纸部55，56，用于一张张地分离转印纸P进行供纸。

在转印带3和翻转组件8之间，设置定影装置9，用于对转印在转印纸P上的图像进行定影。在定影装置9的沿着转印纸运送方向的下游侧，分叉形成翻转排纸通道20，通过一对排纸辊25，能将转印纸P排出到排纸台26上。

如上所述，在装置本体1的下部，在上下两格分别配置供纸盒11，12，能收纳尺寸不同的转印纸P。

在装置本体1的右侧面，设置手工供纸盒13，能沿箭头B方向开闭，通过开放该手工供纸盒13，能从该处进行手工供纸。

下面，说明本实施例的彩色打印机的形成彩色图像时的动作。

若彩色打印机接收到彩色图像数据，则各感光体5分别朝图1所示顺时钟方向回转。通过作为充电部件的充电辊14使得各感光体5表面均一带电。

通过写入组件6，将与M色图像对应的激光照射到感光体组件2A的感光体5上，将与C色图像对应的激光照射到感光体组件2B的感光体5上，将与Y色图像对应的激光照射到感光体组件2C的感光体5上，将与bk色图像对应的激光照射到感光体组件2D的感光体5上，分别形成与各色图像数据对应的潜像。

各感光体5回转，各潜像分别到达显影装置10A，10B，10C，10D的位置，于是，通过M，C，Y，Bk色的色调剂，进行显影，成为四色色调剂像。

从供纸盒11或12，通过分离供纸部55，56进行供纸。供给的转印纸P通过设在紧靠转印带3的一对定位辊59，在合适时间送出，以使得转印纸P与形成在各感光体5上的色调剂像一致。

纸吸附辊58配置在转印带3的入口附近，通过该纸吸附辊58使得转印纸P带正极性电，这样，转印纸P被静电吸附在转印带3表面。转印纸P一边以吸附在转印带3上状态被运送，一边被顺序转印M，C，Y，Bk色的色调剂像，最终形成四色叠合的彩色色调剂图像。

接着，在定影装置9，通过施加热和压力，使得转印纸P上的色调剂像熔融定影，此后，根据所指定的模式，通过排纸系统，翻转排出到装置本体1上部的排纸台26上，或者从定影装置9直进，通过翻转组件8内，直接排纸，或者当选择双面图像形成模式时，被送入翻转组件8内的翻转运送通道54后，被送向双面组件7，实行再供纸，在设有感光体组件2A，2B，2C，2D的成像部，在转印纸P背面形成图像后排出。以后，当指示形成二张或二张以上图像时，反复上述成像处理。

下面，说明本实施例的彩色打印机的形成黑白图像时的动作。

从动辊配置在与吸附辊58对向位置，支承转印带3。若彩色打印机接收到黑白图像数据，则上述从动辊朝下方移动，转印带3离开M，C，Y色的感光体5。

Bk色的感光体5朝图1所示顺时钟方向回转，通过充电辊14使得Bk色的感光体5表面均一带电。通过写入组件6，将与bk色图像对应的激光照射到感光体组件2D的感光体5上，形成潜像。当潜像到达显影装置10D的位置，通过Bk色的色调剂，进行显影，成为色调剂像。

这时，Bk以外的其他三色的感光体组件2A，2B，2C，显影装置10A，10B，10C停止，防止感光体5损耗，以及防止显影剂的不必要的消耗。

从供纸盒11或12，通过分离供纸部55，56进行供纸。供给的转印纸P通过设在紧靠转印带3的一对定位辊59，在合适时间送出，以使得转印纸P与形成在Bk色的感光体5上的色调剂像一致。

通过纸吸附辊58使得转印纸P带正极性电，转印纸P被静电吸附在转印带3表面。由于转印纸P以被静电吸附在转印带3上状态运送，转印纸P被运送到Bk色的感光体5，转印Bk色的色调剂像。

为了稳定地以静电吸附状态运送转印纸P，转印带3至少表层必须用高电阻材料构成。

与形成彩色图像场合相同，在定影装置9，使得转印纸P上的色调剂像熔融定影，此后，根据所指定的模式，按如上所述进行处理。

作为转印带3的材质，可以使用例如聚偏氟乙烯，聚酰亚胺，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂材料成型为无缝带。这些材料可以不调整电阻使用，也可以通过碳黑等导电剂调整电阻后使用。

也可以将上述树脂材料作为基层，通过喷涂或浸渍等方法形成表层，构成叠层结构。

图2表示感光体组件2A，2B，2C，2D的构成，各感光体组件2A，2B，2C，2D由用于形成静电潜像的感光体5，使得感光体5均一带电的充电辊14，用于清洁感光体5表面的刷辊15及清洁刮板47等构成。

间隙保持部件设在充电辊14的两端部，其与图像区域外的感光体表面(感光层)相接，在充电辊14与感光体5之间，在图像形成区域，形成微小间隙。

清洁辊49与充电辊14相接，用于清洁辊表面。清洁辊49是在金属制芯材上将导电性纤维静电植毛形成的刷辊，靠自重与充电辊14相接，随着导电辊14回转，一边被带动回转，一边进行清洁，除去附着在充电辊14表面上的色调剂等。在本实施例中，由充电辊14，充电偏压施加装置(没有图示)，清洁辊49等构成充电装置，上述充电偏压施加装置对充电辊14施加充电偏压。

清洁刮板47由聚氨基甲酸乙酯橡胶构成，通过该清洁刮板47从感光体5刮取色调剂，用刷辊15使得刮取的色调剂移动到色调剂运送螺旋48侧。通过使得色调剂运送螺旋48回转，使得回收的废色调剂运送到图1所示的废色调剂收纳部18。

在本实施例中，感光体5外径为30mm，各感光体5分别朝着箭头C方向以125mm/sec线速度回转。刷辊15与感光体5回转同步，朝逆时钟方向回转。

在感光体组件2A，2B，2C，2D上设置定位主基准部51，作为相对装置本体1装卸时的基准，同时，前侧定位从基准部52以及里侧定位从基准部53分别设在托架50上。当将感光体组件2A，2B，2C，2D安装到装置本体1中时，根据上述基准部，能确实将感光体组件2A，2B，2C，2D定位在所设定的安装位置。

在此，也可以使得感光体组件2A，2B，2C，2D构成为用户很容易更换的处理卡盒形态，将感光体5及充电辊14构成为一个处理卡盒。在处理卡盒内，通过感光体5和充电辊14的位置定位结构，当如本发明那样，需要在感光体5和充电辊14之间精度良好地形成微小充电间隙场合，由于感光体5和充电辊14同时更换，没有必要调整充电间隙，因此，用户自身也能更换。

在此，以感光体5，充电辊14，清洁装置成为一体为例进行了说明，但也可以将显影装置也包括在内，构成一体的处理卡盒，也可以将清洁装置构成为另一个卡盒。

图3表示在本实施例中能使用的感光体5的构成，是感光体的叠层结构截面图，表示从图4的箭头L侧看感光体5的半截面的局部。

感光体5具有叠层结构，感光层202构成在导电性支承体201上，感光层202包括电荷发生层203和电荷输送层204，保护层205设在最外层。

也可以如图5所示，在导电性支承体201上，设置电荷输送层204，电荷发生层203，再在其上设置保护层205。

另外，也可以在导电性支承体201和感光层202之间形成底层。

导电性支承体201使用具有体积电阻10⁴Ωcm以下的导电性的材料，例如，将铝，不锈钢等金属管或镍等金属加工成环形带状。

底层一般以树脂为主成份，由于考虑到在其上使用溶剂涂布感光层202，较好的是，使用对一般有机溶剂耐溶解性高的树脂。作为这种树脂，可以列举聚乙烯醇等水溶性树脂，共聚合尼龙等醇可溶性树脂，聚氨基甲酸酯、醇酸-密胺、环氧等形成三元网状结构的硬化型树脂等。另外，为了防止起波纹，减少残留电位，也可以在底层中加入氧化钛，二氧化硅，氧化铝等金属氧化物微粉末。该底层可以使用合适的溶剂涂布法形成。底层膜厚以0～5μm为宜。

电荷发生层以电荷发生材料为主成份，代表性的可以列举单偶氮染料，二重氮染料，三偶氮染料，酞菁类染料。将这些电荷发生材料和聚碳酸酯等粘结剂树脂一起，使用四氢呋喃，环己酮等溶剂分散，通过涂布分散液形成。涂布可以通过浸渍涂装法或喷涂法等进行。电荷发生层203膜厚通常为0.01～5μm。

电荷输送层204是通过将电荷输送材料以及粘结树脂溶解分散在四氢呋喃，甲苯，二氯乙烷等合适的溶剂中，再将其涂布·干燥后形成。

电荷输送材料包括低分子电荷输送材料，低分子电荷输送材料有电子输送材料以及空穴输送材料。作为电子输送材料可以列举例如四氯对醌，四溴对苯醌，四氰基乙烯，四氰基醌地麦威(tetracyanoquinodimethane)，2，4，7-三硝基-9-氟润滑酯，2，4，5，7-四硝基-9-氟润滑酯，1，3，7-三硝基二苯并噻吩-5，5-二氧化物等电子受体物质。作为空穴输送材料可以列举例如噁唑衍生物，噁二唑衍生物，咪唑衍生物，三苯基胺衍生物，苯腙类，α-苯基芪衍生物，噻唑衍生物，三唑衍生物，吩嗪衍生物，吖啶衍生物，噻吩衍生物等电子供给性物质。作为与电荷输送材料一起使用在电荷输送层中的粘结树脂，可以列举例如聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯腈共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，聚酯，聚芳酯，聚碳酸酯，丙烯酸类树脂，环氧树脂，蜜胺树脂，酚醛树脂等热可塑性或热硬化性树脂。

电荷输送层204的厚度可以根据所希望的感光体特性在15～30μm范围内适当地选择。

在本实施例的感光体5中，为了保护感光层202，以及提高耐久性，可以在感光层202上形成含有金属氧化微粒的保护层205。

作为用于保护层205的材料，可以使用粘结树脂及溶剂。作为粘结树脂，可以列举例如苯乙烯-丙烯腈共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，烯-乙烯单体共聚物，氯化聚醚树脂，芳基树脂，酚醛树脂，聚缩醛树脂，聚酰胺树脂，聚酰胺-酰亚胺树脂，聚丙烯酸酯树脂，多芳基砜(polyarylsulfone)树脂，聚丁烯树脂，聚丁烯对苯二酸盐树脂，聚碳酸酯树脂，聚醚砜树脂，聚乙烯树脂，聚乙烯对苯二酸盐树脂，聚酰亚胺树脂，丙烯酸类树脂，聚甲基戊烯(polymethylpentene)树脂，聚丙烯树脂，聚亚苯基氧化物(polyphenyleneoxide)树脂，聚砜树脂，聚氨基甲酸乙酯树脂，聚氯乙烯树脂，聚氯亚乙烯树脂，环氧树脂等。作为溶剂，可以列举例如四氢呋喃，甲苯，二氯乙烷等。

为了提高耐摩耗性，可以在这些树脂中添加氧化铝，二氧化硅，氧化酞，氧化锡，氧化锆，氧化铟等金属氧化物粒子。

添加到保护层205中的金属氧化物粒子的量，若以重量为基准，通常为5～40％，优选为10～30％。金属氧化物粒子若不满5％，摩耗大，耐久性差，若超过40％，曝光时明部电位上升显著，灵敏度低下。

作为保护层205的形成方法可以使用喷涂法等涂布法。保护层205的厚度以1～10μm为宜，优选3～8μm左右。保护层205膜厚若过薄，耐久性差，保护层205膜厚若过厚，制造感光体时生产性低下，而且，随着时间推移，残留电位上升大。

添加到保护层205中的金属氧化物粒子的粒径以0.1～0.8μm为宜。金属氧化物粒子的粒径过大场合，保护层205表面凹凸大，清洁性差，且进行曝光的激光在保护层205易散乱，分辨率低下，图像质量差。金属氧化物粒子的粒径过小场合，耐摩耗性差。

在本实施例中，为了提高感光体5表面的润滑性，也可以使得氟树脂粒子那样的润滑剂粒子分散到保护层205中。关于添加到表面层中的氟树脂的量，较好的是，相对表面层的全固形份，含有率为40～75重量％。氟树脂量不满40重量％，润滑性改善效果小，氟树脂量超过75重量％，膜的强度低下。

作为添加到保护层205中的氟树脂，可以使用聚四氟乙烯，聚六氟丙烯，聚三氟乙烯，聚偏二氟乙烯，聚氟乙烯等。氟树脂粒径以0.1～5μm为宜。

在保护层205中，使得润滑剂粒子分散场合，也与金属氧化物粒子场合相同，使用粘结树脂及溶剂进行分散，通过喷涂等方法进行涂布。表面层膜厚优选为3～8μm。

在保护层205中，不仅可以单独使得润滑剂粒子或金属氧化物粒子分散，也可以使得两者分散。为了提高金属氧化物粒子或氟树脂粒子的分散性，还可以添加分散辅助剂。所添加的分散辅助剂可以合适地使用用于涂料等的分散辅助剂。在保护层205中，添加电荷输送材料也很有效。还可以根据需要添加氧化防止剂。

图6表示充电辊的结构。充电辊14包括作为导电性支承体的圆棒状金属芯101，用导电性树脂材料构成的充电层102，以及片状的间隙保持部件103。上述间隙保持部件103设在充电辊14的两端部(严密地说，是充电层102的两端部)。

上述间隙保持部件103与感光体5的图像区域5a外的感光体表面(感光层)5b相接，在图像区域5a，在充电层102与感光体5之间形成微小充电间隙g。在图6中，符号5c表示感光体5的非涂装部(非感光层部)。

通过使得上述间隙保持部件103与感光层相接，在充电层102与间隙保持部件103之间，不需要设置用于防止泄漏的间隔，能防止装置大型化。

金属芯101使用不锈钢等金属。若金属芯101过细，则不能忽视对充电层102进行切削加工时或感光体被加压时的挠曲的影响，难以得到必要的间隙精度。若金属芯101过粗，则引起充电辊14大型化，质量大，因此，金属芯101直径希望为6～10mm左右。

较好的是，充电层102材料具有10⁴～10⁹Ωcm的体积电阻。若电阻过低，因充电层102的微小电阻不匀为起因，放电状态不均一，易发生充电不匀，若电阻过高，放电不能充分发生，不能得到均一的充电电位。

可以在作为充电层102基体材料的树脂中配合导电性材料，得到所希望的体积电阻。作为基体材料树脂，可以使用例如聚乙烯，聚丙烯，聚甲基丙烯甲酯，聚苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚碳酸酯等树脂。这些基体材料树脂成形性良好，容易成形加工。

作为导电性材料，较好的是，具有季铵碱的高分子化合物那样的离子导电性材料，例如，具有季铵碱的聚乙烯或聚烯烃。这些具有季铵碱的高分子化合物为人们所公知。

在本实施例中，虽然例示了具有季铵碱的聚烯烃，也可以使用具有季铵碱的聚烯烃以外的高分子化合物。

离子导电性材料通过使用双轴混练机，混合机等装置均一地进入到基体材料树脂中。可以将该已混合材料喷射到金属芯101上成形，或者挤压成形，很容易成形为辊状。关于离子导电性材料与基体材料树脂的配合量，较好的是，相对基体材料树脂100重量份，离子导电性材料30～80重量份。

充电层102的厚度优选为0.5～3mm。若充电层102过薄，成型困难，强度上也存在问题。若充电层102过厚，充电辊14大型化，且充电层102电阻变大，充电效率低下。

也可以在充电层102上通过喷涂等方法，形成几十μm程度厚度的色调剂不易附着的表层。

间隙保持部件103是在聚酯，聚对苯二甲酸乙二酯，聚酰亚胺等树脂片材的单面涂布粘结剂构成，通过粘结剂粘结在充电层102的端部。因此，间隙g实质上与树脂片厚度相对应。

在此，对作为间隙保持部件103的树脂片材的两端部分别斜向切割，能避免发生树脂片材叠合，或避免发生在辊周向发生不存在树脂片材部分。

在金属芯101的端部安装有齿轮，在感光体5端部也形成有齿轮(均没有图示)，上述两齿轮啮合，当感光体驱动马达驱动感光体回转时，通过上述齿轮传动，充电辊14朝着被带动方向回转，以大致与感光体5相等的线速度回转。

由于充电层102与感光体5不接触，即使使用硬树脂材料作为充电层102，使用有机感光体作为感光体5场合，也不会损伤图像区域的感光层。

若充电间隙g过大，会发生异常放电，不能均一充电，实验结果得知，最大间隙有必要抑制到100μm以下，优选为90μm以下。

为此，感光体5和充电辊14都必须高精度，较好的是，直线度为20μm以下。

在这种构成中，当环境温度变化场合，作为充电间隙g变化的主要原因，充电层102的硬度变化影响处于支配地位。由于间隙保持部件103的厚度为几十μm，即使环境温度变化，间隙保持部件103的厚度或硬度变化的影响几乎没有。

因此，为了降低充电间隙g的环境变化，使得充电层102为高硬度很有效，实验结果得知，充电层102的硬度若为50度(JIS D标准)以上，能大幅度降低充电间隙g的环境变化。

在此，虽然充电层102的材料本身硬度也很重要，但是，充电间隙g的变化受充电层102的厚度影响也很大，因此，在本实施例中的硬度不是指充电层102的材料硬度，而是使用以JIS K7215为标准的硬度计对加工成充电辊14后的充电层102进行测定而得到的。

下面，参照图7和图8说明本发明第二实施例。与上述实施例相同部分用同一符号表示，重复说明省略(以下其他实施例也同样)。

在本实施例中，在充电辊14两端部形成台阶部，沿着该充电辊14的径向具有深度，通过将间隙保持部件设置在该台阶部，形成充电间隙。

充电辊14包括辊形状的金属芯104，充电层105，以及间隙保持部件106。上述金属芯104在两端部具有小直径的轴部，上述间隙保持部件106设在充电辊14的两端部(严密地说，是充电层105的两端部)。

当对成形在金属芯104上的充电层105进行切削处理(包含切削及研磨等工艺)加工外径时，预先在充电层105的端部形成环状槽形状的台阶部105a，用于安装间隙保持部件106，在该台阶部安装热收缩管106作为间隙保持部件106，作为上述热收缩管106的材料可以列举四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymers，以下简记为“PFA”)或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymers，以下简记为“FEP”)等氟类树脂材料。安装后，进行加热，以与台阶部105a嵌合。

上述树脂脱模性良好，不易发生色调剂固结现象。再加上使用绝缘性的氟类树脂，在间隙保持部件106位置不会发生放电，能防止色调剂静电附着。

由于在凹形状(环状槽形状)安装热收缩性的间隙保持部件106，轴向两侧的台阶具有定位作用，即使不使用粘结剂等，间隙保持部件106也不会脱离。

形成在充电层105的台阶部105a的深度d可以由所使用的热收缩管106的厚度t以及目标充电间隙g的大小决定。通过在充电层105形成台阶部105a，能加厚间隙保持部件106的径向厚度，因此，与粘接片状间隙保持部件103的方法相比，提高了间隙保持部件106的耐久性。

但是，若热收缩管106厚度过厚，则不能忽视热收缩管106的壁厚偏差引起的充电间隙g的变化。

实验结果得知，热收缩管106的厚度t优选为100～300μm范围。通过安装处于该厚度范围的热收缩管106，能得到足够的耐久性，且具有良好的间隙精度。

在本实施例中，环境温度变化场合，作为充电间隙g变化的主要原因，充电层105的硬度变化影响处于支配地位。尽管间隙保持部件106的厚度比片状间隙保持部件103厚，但是由于比充电层105厚度薄，间隙保持部件106的厚度或硬度变化影响不大。

因此，为了降低充电间隙g的环境变化，使得充电层105为高硬度很有效，实验结果得知，充电层105的硬度若为50度(JIS D标准)以上，能降低充电间隙g的环境变化。

下面，参照图9和图10说明本发明第三实施例。

在本实施例中，充电辊14包括金属芯104，充电层107，以及间隙保持部件108。上述间隙保持部件108设在充电辊14的两端部(严密地说，是金属芯104的两端部)。

成形充电层107后，将预先成形的间隙保持部件108压接或粘接在金属芯104的两端部，这样，充电辊14(严密地说，是金属芯104)和间隙保持部件108成为一体化，进行包含切削及磨削等工艺的切削处理，加工充电辊14外径。

这样，金属芯104和间隙保持部件108的摆动位相一致，能降低充电间隙g变化。

作为间隙保持部件108，也可以与充电层107一样，使用导电性树脂，但是，由于间隙保持部件108与图像区域外相接，没有必要发生放电。因此，为了防止感光层因放电引起劣化，防止色调剂等附着，较好的是，间隙保持部件108使用绝缘性材料。

作为使得金属芯104和间隙保持部件108成为一体化的方法，并不局限于上述压接或粘接，也可以通过双色成形，在金属芯104上成形充电层107及间隙保持部件108两种类树脂。

作为间隙保持部件108的材质，可以列举丙烯，聚丁烯，聚异戊间二烯，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物，乙烯-丙烯共聚物，乙烯-己烯共聚物等树脂，也可以与充电部件基体材料一样，使用例如聚乙烯，聚丙烯，聚甲基异丁烯酸酯，聚苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，聚碳酸酯等树脂等。

但是，由于间隙保持部件108与感光层202相接，为了防止损伤感光层202，优选使用比充电层107硬度低的程度。作为不易损伤感光层202且滑动性良好的树脂材料，可以使用聚偏氟乙烯，PFA，FEP等树脂。

在本实施例中，将间隙保持部件108安装在金属芯104上，若用高硬度材料构成充电层107，环境温度变化场合，作为充电间隙g变化的主要原因，间隙保持部件108的硬度变化影响处于支配地位。

因此，为了降低充电间隙g的环境变化，使得间隙保持部件108为高硬度很有效，实验结果得知，间隙保持部件108的硬度若为45度(JIS D标准)以上，能降低充电间隙g的环境变化。

在此，若间隙保持部件108的硬度过高，当间隙保持部件108与感光层202相接时，感光层202易劣化，感光体5耐久性成为问题。实验结果得知，间隙保持部件108的硬度若为70度(JIS D标准)以下，不易发生因间隙保持部件108引起的感光层202劣化。

形成充电间隙g场合，随着感光体5和充电辊14的回转，通常，充电间隙g在一定范围中变化。在这种状况下，为了使得感光体5均一带电，以下方法很有效：对于施加到充电辊14上的充电偏压，是在DC电压上叠加AC偏压，该AC偏压具有充电辊14和感光体5之间的放电开始电压的2倍以上的峰值电压。

实验结果得知，若所施加的AC偏压频率低，条纹状的带电不匀很明显，因此，较好的是，将该频率设定为感光体线速度V(mm/s)的7倍以上的频率f(Hz)。

所施加的AC偏压频率过高场合，发生过剩放电，感光体5的摩耗量增大，或易发生色调剂或添加剂在感光体5上成膜，因此，较好的是，将该频率设定为感光体线速度V(mm/s)的12倍以下的频率f(Hz)。

叠合AC偏压场合，若AC偏压设为定电流控制，则不易受到因环境引起的辊电阻的变化。但是，当充电辊14和感光体5非接触配置场合，随着充电辊14和感光体5的回转，充电间隙g变化，在定电流控制下，有时高压电源不能追随充电间隙g的变化，发生异常图像。因此，AC偏压最好设为定电压控制。这时，必要的AC电压因辊电阻的环境变化或充电间隙大小而异，辊电阻越高，充电间隙越大，越需要高电压。为此，可以检测AC电流，在不形成图像时，一边监视AC电流，一边调整AC电压，能设定为合适的AC电压。

下面说明充电间隙g的测定方法。图11表示充电间隙测定装置的构成概略图。感光体组件装有充电辊14和感光体5，将该感光体组件设置到充电间隙测定装置60。从发光部61射出激光，该激光通过充电间隙，射入受光部62，这样，能测定充电间隙。可以使用Mitutoyo制激光扫描测微器LSM-600作为充电间隙测定装置。在该装置中，通过驱动源(没有图示)驱动感光体5，使得感光体5和充电辊14回转，在该状态下，能测定充电间隙。

发光部61和受光部62可以构成为一体，能沿着感光体5的长度方向移动，在感光体长度方向的任意位置能测定充电间隙。通过使用这种充电间隙测定装置，能以高精度测定与实际机器内同等的充电间隙。

根据本发明，不需要充电间隙的调整手段，能大幅度降低充电间隙的因温度而引起的变化。

实验结果可知，通过将充电间隙g的最小值设定为15μm以上，能减少充电辊14表面的色调剂污脏，通过将充电间隙g的最大值设定为90μm以下，能防止发生因异常放电而引起的浓度不匀。

使得环境温度为10℃时充电间隙g的平均值与环境温度为30℃时充电间隙g的平均值的变化幅度成为环境温度20℃时充电间隙g的平均值的1/5以下，能不依存于使用环境，稳定维持充电间隙。通过以下实例1说明其原因。

实例1

下面例举根据上述实施例形成的充电辊A-F，

充电辊A

在由不锈钢构成的直径8mm的金属芯上通过注射模塑成形形成充电层，该充电层由树脂组成物(体积电阻率为10⁶Ωcm)构成，上述树脂组成物是在ABS树脂100重量份中配合离子导电剂60重量份得到的，上述离子导电剂由具有季铵碱的聚烯类高分子化合物构成。在充电层两端部粘接间隙保持部件，该间隙保持部件是在宽度8mm，厚45μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的薄膜上加上15μm的粘接层构成的。充电层外径为11mm，制作上述这样的充电辊(与图6构成相同)。测定该充电辊的充电层的硬度为63度(JIS D标准)。

充电辊B

使用与上述充电辊A相同的金属芯和导电性树脂，通过注射模塑成形制作成辊状。切削该辊形成外径时，在充电层两端部，形成宽度8mm，深度100μm的环状槽形状的台阶部，在120℃环境温度中加热20分钟，通过热收缩，将PFA管安装在上述台阶部，热收缩后的厚度成为150μm。制作充电层外径为11mm的充电辊(与图7构成相同)。测定该充电辊的充电层的硬度为63度(JIS D标准)。

充电辊C

使用与充电辊A相同的金属芯和导电性树脂，通过注射模塑成形制作成辊状。通过压入将8mm的高密度聚乙烯制的间隙保持部件安装到上述辊的两端部后，同时切削加工充电层和间隙保持部件，制作充电层外径为11mm的充电辊(与图9构成相同)。测定该充电辊的充电层和间隙保持部件的硬度(JIS D标准)，充电层为63度，间隙保持部件为58度。

充电辊D

除了将充电辊C的间隙保持部件的材质变更为聚缩醛，其他与充电辊C相同，制作充电辊。测定该充电辊的充电层和间隙保持部件的硬度(JIS D标准)，充电层为63度，间隙保持部件为75度。

充电辊E

在由不锈钢构成的直径8mm的金属芯上，形成由氯甲基氧丙环橡胶构成的充电层，在充电层两端部粘接间隙保持部件，该间隙保持部件与上述充电辊A相同，是在宽度8mm，厚45μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的薄膜上加上15μm的粘接层构成的。制作充电层外径为11mm的充电辊。测定该充电辊的充电层的硬度为29度(JIS D标准)。

充电辊F

在由不锈钢构成的直径9mm的金属芯上，形成由氯甲基氧丙环橡胶构成的充电层，在充电层两端部粘接间隙保持部件，该间隙保持部件与上述充电辊A相同，是在宽度8mm，厚45μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的薄膜上加上15μm的粘接层构成的。制作充电层外径为11mm的充电辊。测定该充电辊的充电层的硬度为33度(JIS D标准)。

使用这些充电辊，使用理光公司制IPSI0彩色8110改进机进行评价。所使用的感光体是在直径30mm的铝基体上叠层3.5μm的底层，0.15μm的电荷发生层，22μm的电荷输送层，5μm的表面层构成的。

在本实施例中，通过喷涂法进行保护层涂布，其他通过浸渍涂布法实行。

电荷输送层及表面层都使用聚碳酸酯作为粘结树脂，在表面层，相对表面层的全固形份，添加25重量％平均粒径0.3μm的氧化铝粒子。

将上述充电辊和感光体设置在感光体组件中，使用上述充电间隙测定装置在各种环境下测定充电间隙，测定结果表示在表1中，其中表示该充电间隙的平均值。在此，为了尽可能减少因感光体外形精度为起因的充电间隙的变化的影响，各充电辊的测定都使用同一的感光体。

表1

从表1可知，充电辊E是橡胶辊，由环境引起的充电间隙变化大，尽管使用与充电辊A相同的间隙保持部件，但与充电辊A相比，充电间隙本身小，这可以认为是辊硬度的影响。

从表1可以理解，通过使得环境温度为10℃时充电间隙g的平均值与环境温度为30℃时充电间隙g的平均值的变化幅度成为环境温度20℃时充电间隙g的平均值的1/5以下，能不依存于使用环境，稳定维持充电间隙。

本实施例的环境温度20℃是装置动作范围的中间部位，环境温度10℃是装置动作范围的下限侧，环境温度30℃是装置动作范围的上限侧。当然，环境温度的分段设定并不局限于此。

在上述三种环境下分别实行20000张的通纸试验。处理速度为125mm/s，施加充电偏压，其是AC(频率f＝900Hz)+DC(-700V)。这时，试验环境依次切换为：温度20℃，湿度60％→温度30℃，湿度54％→温度10℃，湿度15％。

通纸试验结果

充电辊A：尽管在间隙保持部件的相接位置的感光层稍有损伤，但没有发现异常图像。

充电辊B：以温度30℃，湿度54％通纸时，尽管充电辊污脏稍有恶化，但在温度10℃，湿度15％环境下，没有发现异常图像。

充电辊C：尽管在间隙保持部件的相接位置的感光层稍有损伤，但没有发现异常图像。

充电辊D：在合计35000张通纸时刻，在间隙保持部件的相接位置，感光层破损，充电偏压发生泄漏，不能继续通纸。充电辊污脏几乎没有发生。

充电辊E：以温度30℃，湿度54％通纸时，充电辊因色调剂被明显污染，在温度10℃，湿度15％环境下，因充电辊污脏为起因，发生充电不良，导致浓度不匀。

充电辊F：以温度30℃，湿度54％通纸时，尽管没有达到充电辊E程度，但充电辊还是因色调剂而污脏，在温度10℃，湿度15％环境下，因充电辊污脏为起因，发生充电不良，导致浓度不匀。

上述结果汇总表示在表2中。

表2

充电辊	G<sub>20</sub>/(G<sub>30</sub>-G<sub>10</sub>)	辊污脏	感光体损伤
				A	26	○	○
B	6.1	○	○
				C	15.7	○	○
D	54	○	×
				E	0.86	×	○
F	1.95	×	○

其中，G₁₀，G₂₀，G₃₀分别表示环境温度为10℃，20℃，30℃时的充电间隙的平均值。

从表2可知，充电间隙的温度变化越小，G₂₀/(G₃₀-G₁₀)的值越大，充电辊的污脏越不易发生。

因此，若G₂₀/(G₃₀-G₁₀)的值大于5，能使得充电辊污脏难以发生。即，通过满足|G₃₀-G₁₀|×5＜G₂₀条件，能使得充电辊污脏难以发生。

间隙保持部件硬度过高场合，易发生感光体劣化，以与充电辊C，D相同的构成，变更间隙保持部件材质，使得硬度变化，进行评价间隙保持部件硬度以及感光体劣化的实验，结果表示在表3中。

表3

间隙保持部件	硬度	感光体外观
			EEA	44	◎
LDPE	46	◎
			HDPE	58	○
POM	65	○
			PP	69	○
POM	75	×
			ABS	82	×

在评价中，使用安装有各间隙保持部件的充电辊，使用理光公司制IPSIO彩色8100改进机，进行通纸10000张的试验，评价试验后的间隙保持部件相接位置的感光体外观。

在表3中，◎表示与初始相同，○表示表面稍有损伤，×表示表面变得粗糙。

关于间隙保持部件材质，HDPE表示高密度聚乙烯，LDPE表示低密度聚乙烯，PP表示聚丙烯，EEA表示乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，POM表示聚缩醛，ABS表示丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

如表3所示，不管材质如何，间隙保持部件硬度越高，越容易给与感光体表面损伤，若间隙保持部件使用硬度70度(JIS D标准)以下的材料，能减少感光体表面损伤，达到没有耐久性问题的水平。

在本发明的一实施例中，如上所述，在金属芯101的端部安装有齿轮，在感光体5端部也形成有齿轮(均没有图示)，上述两齿轮啮合，当感光体驱动马达驱动感光体回转时，通过上述齿轮传动，充电辊14朝着被带动方向回转，以大致与感光体5相等的线速度回转。

将充电辊14侧的齿轮齿数设为Nc，将驱动该充电辊14的感光体5侧的齿轮齿数设为Np，Nc和Np的最小公倍数为Nc×Np。通过将Nc和Np的最小公倍数设定为Nc×Np，能延长感光体与充电辊的特定位置互相对向的周期，这样，能使得感光体局部成膜或摩耗不易发生。

在图像形成区域内任意位置，充电辊14和感光体5之间的间隙设为g，在图像形成区域内轴向特定位置，随着感光体5回转，充电辊14和感光体5之间的间隙g的最大值设为Gmax，最小值设为Gmin，在像载置体轴向任意位置，以下两式成立：

20μm≤g≤80μm

Gmax-Gmin≤40μm

在图像形成区域内任意位置，充电辊14和感光体5之间的间隙设为g，在图像形成区域内，周方向的特定位置，沿着感光体5轴向，充电辊14和感光体5之间的间隙g的最大值设为Gmax，最小值设为Gmin，在像载置体周方向任意位置，以下两式成立：

20μm≤g≤80μm

Gmax-Gmin≤40μm

图12是本发明第四实施例的充电辊的概略截面图，充电辊14由作为导电性支承体的金属芯14a，由导电性树脂材料构成的充电部件14b，以及间隙保持部件14c构成。

金属芯14a使用不锈钢等金属，若金属芯过细，不能忽视充电部件14b的切削加工时或受感光体5加压时的挠曲的影响，难以得到必要的间隙精度。若金属芯14a过粗，充电辊14大型化，质量重，因此，金属芯14a的最大直径优选为6～10mm左右。

较好的是，充电部件14b材料具有10⁴～10⁹Ωcm的体积电阻。若电阻过低，当感光体5上有气孔等缺陷场合，易发生充电偏压泄漏，若电阻过高，放电不能充分发生，不能得到均一的充电电位。

可以在作为充电部件14b基体材料的树脂中配合导电性材料，得到所希望的体积电阻。作为基体材料树脂，可以使用例如聚乙烯，聚丙烯，聚甲基丙烯甲酯，聚苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚碳酸酯等树脂。这些基体材料树脂成形性良好，容易成形加工。

作为导电性材料，较好的是，具有季铵碱的高分子化合物那样的离子导电性材料，例如，具有季铵碱的聚烯烃。这些具有季铵碱的高分子化合物为人们所公知。

在本实施例中，虽然例示了具有季铵碱的聚烯烃，但也可以使用具有季铵碱的聚烯烃以外的高分子化合物。

离子导电性材料通过使用双轴混练机，混合机等装置均一地配合到基体材料树脂中。可以将该已混合材料喷射到金属芯14a上成形，或者挤压成形，很容易成形为辊状。关于离子导电性材料与基体材料树脂的配合量，较好的是，相对基体材料树脂100重量份，离子导电性材料30～80重量份。

充电部件14b的厚度优选为0.5～3mm。若充电部件14b过薄，成型困难，强度上也存在问题。若充电部件14b过厚，充电辊14大型化，且充电部件14b电阻变大，充电效率低下。

成形充电部件14b后，将预先成形的间隙保持部件14c压接或粘接在该充电部件14b的轴向两端部，或者同时使用压接及粘接，将其固定在金属芯14a上。

这样，充电部件14b和间隙保持部件14c成为一体化，接着进行包含切削及磨削等工艺的切削处理，加工充电辊14外径。使得充电部件14b和间隙保持部件14c的摆动位相一致，能降低充电间隙变化。

作为使得充电部件14b和间隙保持部件14c成为一体化的方法，并不局限于上述压接或粘接，也可以通过双色成形，在金属芯14a上成形充电部件14b及间隙保持部件14c两种类树脂。

作为间隙保持部件14c的材质，与充电部件14b的基体材料一样，可以列举例如聚乙烯，聚丙烯，聚甲基异丁烯酸酯，聚苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，聚碳酸酯等树脂等。

但是，由于间隙保持部件14c与感光层相接，为了防止损伤感光层，较好的是，使用比充电部件14b硬度低的程度。

作为不易损伤感光层且滑动性良好的树脂材料，可以使用聚缩醛，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，聚偏氟乙烯，PFA，FEP等树脂。

也可以在树脂层或间隙保持部件14c上通过喷涂等方法，形成几十μm程度厚度的色调剂不易附着的表层。

使得间隙保持部件14c与位于鼓状感光体轴向两端的图像区域外的感光层相接，在充电辊14的树脂层和感光体5之间形成间隙。

在金属芯14a的端部安装有齿轮，在感光体5端部也形成有齿轮(均没有图示)，上述两齿轮啮合，当感光体驱动马达驱动感光体5回转时，通过上述齿轮传动，充电辊14朝着被带动方向回转，以大致与感光体5相等的线速度回转。

由于充电部件14b与感光体5不接触，即使使用硬树脂材料作为充电部件，使用有机感光体作为感光体5场合，也不会损伤图像区域的感光层。

若充电间隙过大，会发生异常放电，不能均一充电，因此，最大间隙有必要抑制到100μm以下，优选为90μm以下，最好为80μm以下。

但是，该最大间隙与充电部件14b的材料有关，为此，感光体5和充电辊14都必须高精度，较好的是，直线度为20μm以下。

在以往技术中，使得间隙保持部件与感光体原管相接场合，为了防止充电偏压从充电部件端部向感光体原管泄漏，必须涂布感光层直到充电部件外侧，为了使得间隙保持部件与感光体原管相接，必须与感光层外侧的原管暴露部相接。

因此，感光体原管必须很长，引起装置大型化。对此，在本发明中，使用不易给与感光层损伤的间隙保持部件14c，或者使用在感光层表面上设置保护层，机械强度好且润滑性良好的感光体，使得间隙保持部件14c可以与感光层相接。

因此，如图12所示，可以将充电部件14b和间隙保持部件14c邻接配置，没有必要加长感光体原管，能防止装置大型化。

在本发明中，使得间隙保持部件14c不与感光体原管相接，而是与感光层相接，因此，即使间隙保持部件14c是导电性材质也可以使用，但是，为了防止不必要放电，为了防止色调剂等静电附着到间隙保持部件14c表面上，较好的是，间隙保持部件14c采用高电阻材质。

在配置充电部件14b与感光体5非接触的图像形成装置中，将像载置体轴向的图像形成区域中央位置设为C，将两端分别设为E1，E2，将各位置的随着感光体5回转时充电辊14和感光体5之间的间隙的最大值分别设为Gmax(C)，Gmax(E1)，Gmax(E2)，其中的最大值设为Gmax，将上述间隙的最小值分别设为Gmin(C)，Gmin(E1)，Gmin(E2)，其中的最小值设为Gmin，满足以下各关系式：

20μm≤Gmin(C，E1，E2)

Gmax(C，E1，E2)≤80μm

Gmax-Gmin≤40μm

图13是本发明第五实施例的充电辊的概略截面图，在金属芯14a上成形充电部件14b，对该充电部件14b进行切削，磨削等加工形成外径时，在充电部件14b的端部，形成台阶部14b’，该台阶部可以是凹部或突起等，在本实施例中为凹部，用于将间隙保持部件14c稳定地安装在正确的位置。

可以使用PFA或FEP等氟类树脂材料的热收缩管作为间隙保持部件14c。

上述树脂脱模性良好，不易发生色调剂固结现象。再加上使用绝缘性的氟类树脂，在间隙保持部件位置不会发生放电，能防止色调剂静电附着。

由于在图13那样的凹形状台阶部14b’上安装热收缩性的间隙保持部件14c，台阶具有定位作用，即使不使用粘结剂等，间隙保持部件14c也不会脱离。

形成在充电部件14b上的台阶深度可以由所使用的热收缩管厚度以及目标充电间隙大小决定。

由于在充电辊14和感光体5之间设有间隙，充电辊14的回转负荷集中在热收缩管，对热收缩管要求高耐久性。

在以往技术中，在充电部件表面，粘接厚度50μm左右的薄带状的间隙保持部件，当充电部件为树脂场合，薄带状间隙保持部件易摩耗，不能得到足够的耐久性。

但是，在本实施例中，在充电部件14b上形成台阶，通过安装厚度150～300μm的热收缩管，能得到足够的耐久性。

一般，热收缩管有厚度的10％左右的壁厚偏差，热收缩管厚度过厚，尽管耐久性得到提高，但因壁厚偏差为起因，充电间隙变化大，成为不良状况。

在充电辊14和感光体5之间形成间隙场合，随着感光体5和充电辊14的回转，间隙通常在一定范围中变化。在这种状况下，为了使得感光体5均一带电，以下方法很有效：对于施加到充电部件14b上的充电偏压，是在DC电压上叠加AC偏压，该AC偏压具有充电部件14b和感光体5之间的放电开始电压的2倍以上的峰值电压。

在此，若所施加的AC偏压频率低，条纹状的带电不匀很明显，因此，较好的是，将该频率设定为感光体线速度V(mm/s)的7倍以上的频率f(Hz)。

所施加的AC偏压频率过高场合，发生过剩放电，感光体5的摩耗量增大，或易发生色调剂或添加剂在感光体5上成膜，因此，较好的是，将该频率设定为感光体线速度V(mm/s)的12倍以下的频率f(Hz)。

例如，施加在充电辊14上的AC偏压频率f(Hz)和感光体5线速度V(mm/s)满足以下关系：

7×V＜f＜12×V

叠合AC偏压场合，若AC偏压设为定电流控制，则不易受到因环境引起的辊电阻的变化。但是，当充电辊14和感光体5非接触配置场合，随着充电辊14和感光体5的回转，充电间隙变化，在定电流控制下，有时高压电源不能追随充电间隙变化，发生异常图像。因此，AC偏压最好设为定电压控制。这时，必要的AC电压因辊电阻的环境变化或充电间隙大小而异，辊电阻越高，充电间隙越大，越需要高电压。为此，可以检测AC电流，在不形成图像时，一边监视AC电流，一边调整AC电压，能设定为合适的AC电压。

再次参照图1，显影组件10A～10D是双组份显影方式的显影装置，收纳着由色调剂及载体构成的显影剂，构成全部相同，仅仅所使用的色调剂的色不同。

显影装置10A，10B，10C，10D由显影辊，螺旋，色调剂浓度传感器等构成。上述显影辊与感光体5对向，其由外侧的回转自如的显影套以及固定在内侧的磁铁构成。上述螺旋用于运送及搅拌显影剂，根据色调剂浓度传感器的输出，从色调剂补给装置(没有图示)补给必要量的色调剂。

色调剂以粘结树脂，着色剂，电荷控制剂为主成分，根据需要可以加入其他添加剂构成。

作为粘结树脂的具体例可以使用聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯酸酯的共聚物，聚酯树脂等。

用于色调剂的着色剂(例如黄，品红，青，黑)可以使用公知的材料，关于着色剂的使用量，当其相对粘结树脂100重量份为0.1～15重量份时是合适的。

作为电荷控制剂的具体例，可以使用例如尼格若辛系染料，含铬的络合物，季铵盐等，根据色调剂粒子极性使用。关于电荷控制剂的使用量，相对粘结树脂100重量份，电荷控制剂为0.1～10重量份。

可以预先在色调剂粒子中添加流动性赋与剂。作为流动性赋与剂，可以使用二氧化硅、氧化铝、二氧化钛等金属氧化物微粒，通过硅烷耦合剂、钛酸盐耦合剂等对上述金属氧化物微粒进行表面处理所得者，聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯等聚合物微粒等。

流动性赋与剂的粒径为0.01～3μm范围。流动性赋与剂的添加量优选为相对色调剂粒子100重量份为0.1～7.0重量份的范围。

关于本发明所涉及的双组份显影剂用色调剂的制造方法，可以使用各种公知方法，或者将其组合进行制造。例如，在混练粉碎法中，将粘结树脂，碳黑等着色剂，必要的添加剂进行干式混合，在挤压机，或双辊机，或三辊机等进行加热熔融混练，冷却固化后，在喷射式粉碎机等粉碎机中进行粉碎，再通过气流分级机进行分级，得到色调剂。

也可以通过其他方法例如悬浮聚合法或非水分散聚合法等，从单体，着色剂，添加剂直接制造色调剂。

载体一般使用由芯材本身所构成者，或在芯材上设置包覆层。在本发明实施例中，作为能使用的树脂包覆载体的芯材，可以列举铁素体，磁铁。该芯材粒径为20～60μm左右是合适的。

作为用于形成载体包覆层的材料，可以列举四氟乙烯，二氟乙烯，六氟丙烯，全氟烷基乙烯醚，置换氟原子的乙烯醚，置换氟原子的乙烯基甲酮等。

作为包覆层的形成方法可以使用公知的方法，例如喷雾法，浸渍法等将树脂涂布在载体芯材粒子表面上。

关于充电间隙测定装置，使用上述图11所示装置，感光体组件装有充电辊14和感光体5，将该感光体组件设置到充电间隙测定装置60。

从发光部61射出激光，该激光通过充电间隙，射入受光部62，这样，能测定充电间隙。可以使用Mitutoyo制激光扫描测微器LSM-600作为充电间隙测定装置。在该装置中，通过驱动源(没有图示)驱动感光体5，使得感光体5和充电辊14回转，在该状态下，能测定充电间隙。

发光部61和受光部62可以构成为一体，能沿着感光体5的长度方向移动，在感光体长度方向的任意位置能测定充电间隙。

根据本发明的第六实施例，按如下方法制作充电辊14：

在由不锈钢构成的直径8mm的金属芯上通过注射模塑成形形成充电部件14b，该充电部件由树脂组成物(体积电阻率为10⁶Ωcm)构成，上述树脂组成物是在ABS树脂100重量份中配合离子导电剂60重量份得到的，上述离子导电剂由具有季铵碱的聚烯类高分子化合物构成。

在充电部件14b两端粘接聚乙烯制的间隙保持部件14c，接着，进行磨削，使得充电部件14b与间隙保持部件14c的外径差成为50μm，制作直径12mm的充电辊(与图12构成相同)。

根据本发明的第七实施例，按如下方法制作充电辊14：

使用与上述第四实施例中充电辊相同的材料，制作充电辊14，但是，变更磨削时条件，使得辊摆动大。

根据本发明的第八实施例，按如下方法制作充电辊14：

使用与上述第四实施例中充电辊相同的金属芯14a以及导电性树脂，通过注射模塑成形，制作辊。磨削该辊时，在充电部件14b两端形成凹形状台阶，在120℃的环境温度中对厚度150μm的PFA管进行20分钟加热，通过热收缩进行安装，成为间隙保持部件14c。

使得热收缩后的充电部件14b和间隙保持部件14c的外径形成阶梯差，在本实施例中外径差成为50μm，制作直径12mm的充电辊14(与图13构成相同)。

根据本发明的第九实施例，按如下方法制作充电辊14：

使用与上述第八实施例中充电辊相同的材料，制作充电辊。但是，在充电部件14b两端形成凹形状台阶时，使得两端的阶梯差深度变化，以便充电间隙产生偏差。

根据本发明的第十实施例，按如下方法制作充电辊14：

使用与上述第八实施例中充电辊相同的材料，制作充电辊。但是，在充电部件14b两端形成凹形状台阶时，使得两端的阶梯差深度变化，以便使得充电间隙偏差比充电辊14偏差大。

使用上述充电辊14，使用理光公司制IPSIO彩色8100进行评价。所使用的感光体是在直径30mm的铝基体上叠层3.5μm的底层，0.15μm的电荷发生层，22μm的电荷输送层，5μm的表面层构成的。

在本实施例中，通过喷涂法进行保护层涂布，其他通过浸渍涂布法实行。

电荷输送层及表面层都使用聚碳酸酯作为粘结树脂，在表面层，相对表面层的全固形份，添加25重量％平均粒径0.3μm的氧化铝粒子。各实验中使用的感光体外径，直线度等精度的偏差与各充电辊精度差异相比，充分小。

将上述充电辊14和感光体5设置在感光体组件例如2A中，使用上述充电间隙测定装置60在各位置测定充电间隙，所测定的充电间隙的变化幅度表示在表4中。其中，测定充电间隙在感光体长度方向的图像区域中央及两端部的三处进行，E1表示装置前侧的图像区域端部，C表示图像区域中央位置，E2表示装置里侧的图像区域端部。在此，充电辊的齿轮齿数设为13，感光体的齿轮齿数设为35。

表4

下面，将各辊设置在机械本体中，设定合适的充电偏压。当充电AC偏压不足场合，尤其在半色调图像中会发生白点，黑点状异常图像，因此，逐渐增大充电AC电压的Vp-p，寻找不发生异常图像的Vp-p，在该设定下实行20000张的通纸试验，评价输出图像以及通纸试验后的感光体5及充电辊14的外观。

在上述20000张的通纸试验以及评价试验中，处理速度：125mm/s，充电偏压：AC(频率f＝900Hz)+DC(-700V)。

实例2

在通纸试验的实例2中，使用上述第六实施例的充电辊14进行评价。当充电AC电压低时，在两端部发生白点，黑点状异常图像，当将充电AC电压的Vp-p设定为2.1kV时，能得到没有问题的初始图像，因此，以该设定进行通纸试验。

20000张通纸试验输出后，图像及感光体外观也没有异常。充电辊清洁刷稍稍附着有色调剂，但充电辊14本身没有明显的污脏。

实例3

在通纸试验的实例3中，使用上述第八实施例的充电辊14进行评价。当充电AC电压低时，在两端部发生白点，黑点状异常图像，当将充电AC电压Vp-p设定为2.2kV时，能得到没有问题的初始图像，因此，以该设定进行通纸试验。

20000张通纸试验输出后，图像及感光体外观也没有异常。充电辊清洁刷稍稍附着有色调剂，但充电辊14本身没有明显的污脏。

比较例1

使用上述第七实施例的充电辊14作为比较例1进行评价。当充电AC电压低时，在两端部发生白点，黑点状异常图像，当将充电AC电压Vp-p设定为2.2kV时，能得到没有问题的初始图像，因此，以该设定进行通纸试验。

在20000张通纸试验输出后的半色调图像中，中央部发生纵条纹状的浓度不匀。虽然感光体外观没有异常，但充电辊14中央部被色调剂污染。

用布干擦该充电辊14的污脏，但不能除去，用酒精擦拭能够除去。在用酒精擦拭后的充电辊14上，没有发生异常图像，因此，可以认为，由于在充电辊14上附着有色调剂等污脏，导致纵条纹状的浓度不匀现象。

比较例2

使用上述第九实施例的充电辊14作为比较例2进行评价。当充电AC电压低时，在装置本体里侧发生白点，黑点状异常图像，当将充电AC电压Vp-p设定为2.4kV时，能得到没有问题的初始图像，因此，以该设定进行通纸试验。

在20000张通纸试验输出后的半色调图像中，装置本体前侧发生相当严重的纵条纹状的浓度不匀。感光体5前侧发生色调剂结膜，充电辊14也在前侧被色调剂污染。

比较例3

使用上述第十实施例的充电辊14作为比较例3进行评价。在本体里侧，在充电辊14周期中，发生鳞状异常图像，即使充电AC电压Vp-p增大到2.7kV，本体里侧也不能均一带电。不能得到均一的初始图像，以该设定进行通纸试验。

在10000张通纸试验输出后的半色调图像中，在本体前侧发生相当严重的纵条纹状的浓度不匀，在本体里侧，发生与初始相同的鳞状异常图像，感光体5前侧发生色调剂结膜，充电辊14也在前侧被色调剂严重污染。

如上所述，在将充电辊14和感光体5非接触配置的图像形成装置中，不发生异常图像的充电间隙存在上限，若充电间隙超过上限，不管如何增大充电AC偏压，也不能使得感光体5均一带电。

在上限以下的充电间隙，充电间隙越大，需要设定越大的充电AC电压Vp-p，为了使其均一带电，必须设定为这样大小的充电AC电压Vp-p：即使是充电间隙最大部分也能均一带电。

这时，若充电间隙偏差大，在充电间隙狭的部分，放电能量过剩，在感光体5上易发生色调剂结膜。另外，充电间隙狭，充电AC电压Vp-p大的地方易发生充电辊14污脏。

在使用非接触充电辊14的图像形成装置中，为了得到长期稳定的图像，需要将充电间隙抑制到能均一带电的上限以下，还需要尽可能缩小充电间隙的变动幅度或偏差。

上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (21)

1. 一种充电装置，包括充电部件，以非接触状态使得像载置体带电，其特征在于：

通过将上述充电部件材质条件预先设定在所定范围，通过该充电部件本身对环境条件的变动特性，抑制环境条件变动场合上述像载置体和充电部件之间的充电间隙的变动幅度，

上述环境条件设为环境温度，将该环境温度以其中间部位为基准，阶梯地设定为上限侧及下限侧，求取各环境温度时上述充电间隙的平均值，设定上述充电部件材质条件，使得上限侧环境温度时平均值与下限侧环境温度时平均值之差的绝对值的倍数值小于中间部位环境温度时的平均值。

2. 根据权利要求1中所述的充电装置，其特征在于，上述充电部件具有辊形状，上述环境温度为10℃时的上述充电间隙的平均值设为G₁₀，环境温度为20℃时的上述充电间隙的平均值设为G₂₀，环境温度为30℃时的上述充电间隙的平均值设为G₃₀，满足下式条件：

|G₃₀-G₁₀|×5＜G₂₀。

3. 根据权利要求1-2中任一项所述的充电装置，其特征在于，上述充电间隙处于15～90μm范围内。

4. 根据权利要求1-2中任一项所述的充电装置，其特征在于，上述充电部件硬度为JIS D标准50度以上。

5. 根据权利要求4中所述的充电装置，其特征在于，上述充电部件由导电性树脂构成。

6. 根据权利要求1-2中任一项所述的充电装置，其特征在于，通过在上述充电部件两端部设置片材状间隙保持部件，形成充电间隙。

7. 根据权利要求1-2中任一项所述的充电装置，其特征在于，在上述充电部件两端部形成台阶部，沿着该充电部件的径向具有深度，通过将间隙保持部件设在该台阶部，形成上述充电间隙。

8. 根据权利要求7所述的充电装置，其特征在于，上述台阶部呈环状槽形状。

9. 根据权利要求7所述的充电装置，其特征在于，上述间隙保持部件是具有热收缩性的管。

10. 根据权利要求7所述的充电装置，其特征在于，上述间隙保持部件沿着上述充电部件径向厚度为100～300μm。

11. 根据权利要求1-2中任一项所述的充电装置，其特征在于，通过在上述充电部件两端部设置由绝缘性树脂构成的间隙保持部件，形成充电间隙。

12. 根据权利要求1-2中任一项所述的充电装置，其特征在于，在上述充电部件两端部设置间隙保持部件，形成充电间隙，使得上述充电部件和间隙保持部件一体化后，对表面进行切削加工，形成上述充电部件和间隙保持部件的外径。

13. 根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，上述间隙保持部件硬度为JIS D标准45度以上。

14. 一种处理卡盒，一体地设有像载置体及充电装置，相对图像形成装置本体装卸自如，其特征在于，上述充电装置是上述权利要求1-2中任一个所述的充电装置。

15. 一种图像形成装置，通过充电装置使得像载置体带电，其特征在于，上述充电装置是上述权利要求1-2中任一个所述的充电装置。

16. 一种图像形成装置，设有处理卡盒，相对图像形成装置本体装卸自如，其特征在于，上述处理卡盒是上述权利要求14中所述的处理卡盒。

17. 根据权利要求15所述的图像形成装置，其特征在于：

设置上述充电部件，在上述充电部件两端部设置间隙保持部件，使得上述间隙保持部件与像载置体的图像区域外的感光层相接；

上述间隙保持部件硬度为JIS D标准70度以下。

18. 根据权利要求17所述的图像形成装置，其特征在于，上述像载置体是有机感光体，至少在最外层含有金属氧化物粒子。

19. 根据权利要求17所述的图像形成装置，其特征在于，上述像载置体是有机感光体，至少在最外层含有润滑剂粒子。

20. 根据权利要求15所述的图像形成装置，其特征在于：

对上述充电部件叠合施加DC偏压及AC偏压；

满足以下关系式：7×V＜f＜12×V，其中f表示AC偏压的频率，单位为Hz，V表示像载置体的线速度，单位为mm/s；

至少在形成图像动作中定电压控制AC偏压。

21. 一种充电间隙设定方法，将充电部件和像载置体之间的充电间隙设定在所定范围，其特征在于：

通过将上述充电部件材质条件预先设定在所定范围，通过该充电部件本身对环境条件的变动特性，抑制环境条件变动场合上述充电间隙的变动幅度，

上述环境条件设为环境温度，将该环境温度以其中间部位为基准，阶梯地设定为上限侧及下限侧，求取各环境温度时上述充电间隙的平均值，设定上述充电部件材质条件，使得上限侧环境温度时平均值与下限侧环境温度时平均值之差的绝对值的倍数值小于中间部位环境温度时的平均值。

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