JP2003156920A - 帯電装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 帯電ロールを小径化した場合でも、簡単
な構造で端部のリークを防ぐことができ、しかも帯電の
均一性に優れた帯電装置及びこれを用いた画像形成装置
を提供することを課題とする。 【解決手段】 被帯電体の表面に接触した状態で配置さ
れ、当該被帯電体の表面を帯電するロール状の帯電部材
を備えた帯電装置において、前記帯電部材は、導電性の
基材と、当該導電性基材の表面に順次被覆される少なく
とも弾性体層と表面層とを有し、前記表面層は、その両
端部が弾性体層の両端部よりも軸方向の外側に突出して
いるとともに、当該表面層の両端部は、弾性体層に被覆
され、かつ、開口されているように構成して課題を解決
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式を
採用したプリンタや複写機、あるいはファクシミリ等の
画像形成装置に用いられる帯電装置及びこれを用いた画
像形成装置に関し、特に、被帯電部材の表面に接触し
て、当該被帯電部材の表面を帯電する接触方式の帯電装
置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真方式を採用した
プリンタや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成
装置において、カラー画像を高速かつ高画質に形成可能
とした装置としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラック等の各色のトナー像を形成する４つの画像形成ユ
ニットを、互いに水平方向に沿って並列的に配置し、こ
れらの各画像形成ユニットで順次形成されるイエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を、中間
転写ベルト上に一旦多重に一次転写した後、この中間転
写ベルトから記録用紙上に一括して二次転写し、記録用
紙上にトナー像を定着することによって、カラー画像を
形成するように構成した所謂フルカラータンデム機が、
種々提案されており、実際に製品化されてきている。

【０００３】ところで、かかるフルカラータンデム機
は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の
トナー像を形成する４つの画像形成ユニットを、互いに
水平方向に沿って並列的に配置し、これらの４つの画像
形成ユニットの下方にわたって中間転写ベルトを配設す
る必要があるため、そのままでは、装置の小型化が困難
であり、デスクトップタイプのプリンタ等として製品化
するには適していない。

【０００４】そこで、上記フルカラータンデム機におい
て、カラー画像を高速かつ高画質に形成可能という特徴
を生かしつつ、装置の小型化を可能とする技術として
は、例えば、特開平８−３６２８８号公報、特開平８−
６２９２０号公報、特開平８−１６０８３９号公報、特
開平９−３２５５６０号公報（特願平８−１６６７０５
号の公開番号です。）等に開示されているように、所謂
マイクロタンデム機に関するものが、既に種々提案され
ている。

【０００５】かかるマイクロタンデム機に関する技術の
場合には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の
４つの画像形成ユニットを、垂直方向に沿って配設する
とともに、記録用紙を用紙搬送ベルトによって又は直接
垂直方向に沿って搬送することにより、設置面積を小さ
くすることが可能であり、更に４つの画像形成ユニット
自体を、感光体ドラムを小径化するなどして小型化する
ことにより、装置全体の小型化が可能となっている。

【０００６】このように、フルカラータンデム機を小型
化するために、感光体ドラムを小径化した場合には、こ
れに伴って、感光体ドラムの表面に接触して、当該感光
体ドラムの表面を帯電する帯電ロールも、小径化する必
要がある。また、上記感光体ドラムを小径化した場合に
は、当該感光体ドラムの表面に付着したトナー等の異物
を除去するブレード状のクリーニング装置を、感光体ド
ラムの周囲に配設することが困難な場合や、感光体ドラ
ムが小径なため、ブレードとの摩擦によるドラムの磨耗
が顕著になり、ライフが短くなってしまうという問題も
あるので、この場合には、ブレードクリーニング装置を
使用しない、もしくは擬似的なクリーニング装置を有す
るクリーナーレス方式を採用せざるを得ない。

【０００７】上記帯電ロールとしては、一般に、金属製
シャフトの外周に、抵抗率が調整された導電性のゴム層
を被覆したものが用いられるが、当該帯電ローラを小径
化した場合には、ゴム層の硬度が高いため、両端部の接
触圧力に対して、中央部の接触圧力が低くなり、この帯
電ロールを感光体ドラムの表面に軸方向に沿って均一に
接触させることが困難となって、帯電が不均一になると
いう問題点を有している。

【０００８】そこで、かかる問題点を解決し、小径化し
た帯電ロールを感光体ドラムの表面に均一に接触させる
ためには、帯電ロールの外形をクラウン形状に形成した
り、ゴム層に多量の可塑剤を添加して低硬度化を図るこ
とも考えられる。

【０００９】しかし、この場合には、帯電ロールの外形
をクラウン形状に精度良く加工する必要があり、歩留ま
りの低下などによってコストアップにつながったり、可
塑剤を多量に添加すると、可塑剤が浸み出て帯電に悪影
響を及ぼす”ブリード”と呼ばれるトラブルの要因にな
るという他の問題点が新たに生じる。

【００１０】そこで、これらの問題点を解決しつつ、帯
電ローラを小径化した場合でも、均一な帯電を可能とす
る技術としては、例えば、特開平６−１７５４６５号公
報、特開平８−４４１４２号公報、特開平１０−１８６
８００号公報、特開平１１−１２５９５６号公報等に開
示された技術が、既に提案されている。

【００１１】上記特開平６−１７５４６５号公報に係る
接触帯電装置は、少なくとも導電層及びその外側の抵抗
層を有する柔軟なチューブ内に、回転可能に支持された
芯金が配設され、前記芯金の周辺に設けられた導電性柔
軟層により前記チューブが内側から支持され、前記チュ
ーブを当接させた被帯電体を前記チューブに帯電電圧を
印加することにより帯電する電源が前記芯金に接続さ
れ、そして前記チューブの長手方向と同方向に前記導電
層が前記抵抗層よりも短くされているように構成したも
のである。

【００１２】また、特開平８−４４１４２号公報に係る
帯電装置は、無端状の導電性可撓性シートを表面に有す
る帯電ローラから成る電子写真法に用いる帯電装置にお
いて、前記導電性可撓性シートは、内側の低電気抵抗層
と外側の高電気抵抗層との積層シートであり、該高電気
抵抗層は、表面抵抗率が１０⁶ Ω／□以上、１０⁷Ω／
□未満の範囲にあり、該低電気抵抗層は、体積抵抗率が
１０⁵ Ω・ｃｍ以下であるように構成したものである。

【００１３】さらに、特開平１０−１８６８００号公報
に係る導電性ローラは、複数の層を積層して構成された
導電性ローラにおいて、前記層として少なくとも第１層
と第２層とを備え、前記第２層は、前記第１層の外周側
に隣接して配置され且つその抵抗が前記第１の層よりも
高いものであり、前記第１層は、その端面の外周部が前
記第２層に対してなす角度が鋭角であるように構成した
ものである。

【００１４】また更に、上記特開平１１−１２５９５６
号公報に係る帯電部材は、導電性発泡体と該導電性発泡
体を被覆する導電性樹脂体とを有して成り被帯電体に接
触して該被帯電体を帯電する帯電部材であって、前記導
電性発泡体は、その電気抵抗が９×１０⁵ Ω以下であ
り、前記導電性樹脂体は、導電材で導電化され、その表
面電気抵抗が１×１０⁵ Ω／□以上９×１０⁷ Ω／
□以下の範囲であると共に、導電部材としての製品硬度
がＡＳＫＥＲ−Ｆ９０°以下の硬度であるように構成し
たものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記特開平６−１７５４６５号公報、特開平８−４
４１４２号公報、特開平１０−１８６８００号公報、特
開平１１−１２５９５６号公報等に開示された帯電装置
の場合には、帯電ロールの直径が、１２ｍｍや１４ｍｍ
程度の一般的なものに適用することはできても、それ以
上小径化することは難しく、特に直径が１０ｍｍ以下の
極小径の帯電ロールでは、給電用の電極の近傍に位置す
るシャフトと、感光体ドラムの表面との間でリークが発
生するという問題点を有している。

【００１６】かかる問題点を解決するためには、帯電ロ
ール1000の両端面まで表面層1001で被覆することも考え
られるが、この場合には、図１８に示すように、帯電ロ
ール1000端部の表面層1001が突出することによって、外
形不良や、当該帯電ロールと感光体ドラム表面との不均
一な接触、あるいは低温時などに帯電ロール端部の表面
層内に閉じ込められた空気が収縮して表面層が凹むな
ど、環境変化による外形の変化などが発生するばかり
か、帯電ロールの両端面まで表面層で被覆するため、加
工コストがアップするという新たな問題点を有してい
る。

【００１７】さらに、上記各公報に開示された帯電ロー
ルの場合には、当該帯電ロールを感光体ドラムの表面に
均一に接触させる必要があるが、この帯電ロールは、小
径化するほど、弾性層や表面層を構成するスポンジやチ
ューブの外形精度を維持することが困難であり、帯電ロ
ールが感光体ドラムの表面に接触して回転する際に、当
該帯電ロールの表面が不均一に変形してしまい、図１９
に示すように、ロールのピッチに対応した帯電ムラが発
生しやすいという問題点をも有している。

【００１８】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、帯電ロールを小径化した場合でも、簡単な
構造で端部のリークを防ぐことができ、しかも帯電の均
一性に優れた帯電装置及びこれを用いた画像形成装置を
提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載された発明は、被帯電体の表面に接
触した状態で配置され、当該被帯電体の表面を帯電する
ロール状の帯電部材を備えた帯電装置において、前記帯
電部材は、導電性の基材と、当該導電性基材の表面に順
次被覆される少なくとも弾性体層と表面層とを有し、前
記表面層は、その両端部が弾性体層の両端部よりも軸方
向の外側に突出しているとともに、当該表面層の両端部
は、弾性体層に被覆され、かつ、開口されていることを
特徴とする帯電装置である。

【００２０】請求項２に記載された発明は、被帯電体の
表面に接触した状態で配置され、当該被帯電体の表面を
帯電するロール状の帯電部材を備えた帯電装置におい
て、前記帯電部材は、導電性の基材と、当該導電性基材
の表面に順次被覆される少なくとも弾性体層と表面層と
を有し、前記表面層は、その両端部が弾性体層の両端部
よりも軸方向の外側に突出しているとともに、当該表面
層の両端部は、弾性体層に被覆され、かつ、開口されて
おり、前記帯電部材のニップ部における導電性基材の外
径と、弾性体層及び表面層との厚みの関係が、帯電部材
のニップ部における導電性基材の外径＞弾性体層の厚み
＋表面層の厚みを満たすことを特徴とする帯電装置であ
る。

【００２１】この請求項２に記載された発明では、帯電
部材のニップ部における導電性基材の外径と、弾性体層
及び表面層との厚みの関係が、帯電部材のニップ部にお
ける導電性基材の外径＞弾性体層の厚み＋表面層の厚み
を満たすことにより、帯電ロールの小径化が達成でき、
同時に導電性基材の小径化等に伴い、帯電ロールの軽量
化も達成することができる。

【００２２】また、請求項２に記載された発明では、表
面層の両端部を開口した場合、その下側の層である弾性
体層を形成する材料として、通常、使用されるウレタン
は、水分を吸い易く、当該ウレタン等からなる弾性体層
の厚みを薄くして体積を少なくすることで変形が防止で
き、特に、端部の変形が防止できる。

【００２３】請求項３に記載された発明は、前記表面層
端部の突出部分が、表面層の厚みよりも長いことを特徴
とする請求項１記載の帯電装置である。

【００２４】上記表面層端部の突出部分を、表面層の厚
みよりも長くすることによって、端部に電気的な勾配を
持たせることができ、リークを確実に防止することがで
きる。

【００２５】請求項４に記載された発明は、前記帯電部
材が、給電部分から見て両端の抵抗値が高いことを特徴
とする請求項１記載の帯電装置である。

【００２６】この場合でも、帯電部材は、給電部分から
見て両端の抵抗値を高くすることによって、端部に電気
的な勾配を持たせることができ、リークを確実に防止す
ることができる。

【００２７】請求項５に記載された発明は、前記導電性
基材は、ニップ部の外径が他の部分よりも大きく設定さ
れていることを特徴とする請求項１記載の帯電装置であ
る。

【００２８】導電性基材は、ニップ部の外径が他の部分
よりも大きく設定されていると、当該導電性基材の端部
からのリークが問題となりやすいため、請求項１乃至４
等の構成が有効となる。

【００２９】請求項６に記載された発明は、前記帯電部
材は、直径が１０ｍｍ以下に設定されていることを特徴
とする請求項１記載の帯電装置である。

【００３０】帯電部材の直径が１０ｍｍ以下に設定され
ている場合には、当該帯電部材の端部からのリークが問
題となりやすいため、請求項１乃至４等の構成が有効と
なる。

【００３１】また、請求項７に記載された発明は、前記
表面層が、弾性体層よりも長く形成されていることを特
徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の帯電装置で
ある。

【００３２】さらに、請求項８に記載された発明は、前
記帯電部材は、帯電部の長さと導電性基材の直径との比
が、（帯電部の長さ）／（導電性基材の直径）≧４０で
あることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載
の帯電装置である。

【００３３】又、請求項９に記載された発明は、前記表
面層が、弾性体層の表面に接着されているとともに、帯
電部材の軸方向に沿って一部未接着領域が設けられてい
ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の
帯電装置である。

【００３４】請求項１０に記載された発明は、前記表面
層が、帯電部材の軸方向に沿った両端部に未接着領域が
設けられていることを特徴とする請求項９に記載の帯電
装置である。

【００３５】更に、請求項１１に記載された発明は、前
記帯電部材に印加される電圧が、直流電圧のみであるこ
とを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の帯
電装置である。

【００３６】また更に、請求項１２に記載された発明
は、前記帯電部材が、被帯電部材に対して周速差を有す
ることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載
の帯電装置である。

【００３７】さらに、請求項１３に記載された発明は、
前記帯電部材は、その上流側に、被帯電体の表面に付着
した異物を除去するクリーニング手段を有しないことを
特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の帯電装置
である。

【００３８】また、請求項１４に記載された発明は、前
記帯電部材は、その上流側が転写装置である、もしくは
一時的に転写残トナーを保持する擬似的なクリーニング
装置であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれ
かに記載の帯電装置である。

【００３９】なお、上記擬似的なクリーニング装置とし
ては、例えば、被帯電体の表面に付着した異物を掻き取
ることにより、一時的に転写残トナー等を保持するリフ
レッシャーブラシが用いられるが、このリフレッシャー
ブラシは、被帯電体の表面に付着した転写残トナー等を
永久的に除去するものではなく、一時的に保持するもの
であって、例えば、帯電部材と被帯電体等の電位勾配に
よって、帯電部材や擬似的なクリーニング装置に付着保
持されていた転写残トナーを、他の部材に転写し、最終
的に他の部材の表面に設けられたクリーニング手段によ
って永久的に除去するシステムにおいて使用される。

【００４０】又、請求項１５に記載された発明は、前記
表面層が、薄肉のチューブ状部材によって形成されてい
ることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載
の帯電装置である。

【００４１】更に、請求項１６に記載された発明は、前
記弾性体層が、発泡ウレタンからなることを特徴とする
請求項１乃至１５のいずれかに記載の帯電装置である。

【００４２】また、請求項１７に記載された発明は、前
記帯電部材が、転写用もしくは除電用に使用されること
を特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の帯電
装置である。

【００４３】さらに、請求項１８に記載された発明は、
前記帯電部材は、その表面のアスカーＭＤ１硬度が７０
°以下に設定されていることを特徴とする請求項１乃至
１７のいずれかに記載の帯電装置である。

【００４４】また、請求項１９に記載された発明は、前
記帯電部材は、その表面のイオン化ポテンシャルが、
４．８ｅＶ以上に設定されていることを特徴とする請求
項１乃至１８のいずれかに記載の帯電装置である。

【００４５】又さらに、請求項２０に記載された発明
は、像担持体の表面を、当該像担持体の表面に接触する
ロール状の帯電部材によって帯電することにより、前記
像担持体上にトナー像を形成するとともに、前記帯電部
材の上流側に、被帯電体の表面に付着した異物を除去す
るクリーニング手段を有しない画像形成装置において、
前記帯電部材は、導電性の基材と、当該導電性基材の表
面に順次被覆される少なくとも弾性体層と表面層とを有
し、前記表面層は、その両端部が弾性体層の両端部より
も軸方向の外側に突出しているとともに、当該表面層の
両端部は、弾性体層に被覆され、かつ、開口されている
ことを特徴とする画像形成装置である。

【００４６】更に、請求項２１に記載された発明は、像
担持体の表面を、当該像担持体の表面に接触するロール
状の帯電部材によって帯電することにより、前記像担持
体上にトナー像を形成するとともに、前記帯電部材の上
流側が転写装置である、もしくは一時的に転写残トナー
を保持する擬似的なクリーニング装置である画像形成装
置において、前記帯電部材は、導電性の基材と、当該導
電性基材の表面に順次被覆される少なくとも弾性体層と
表面層とを有し、前記表面層は、その両端部が弾性体層
の両端部よりも軸方向の外側に突出しているとともに、
当該表面層の両端部は、弾性体層に被覆され、かつ、開
口されていることを特徴とする画像形成装置である。

【００４７】また、請求項２２に記載された発明は、前
記帯電部材のニップ部における導電性基材の外径と、弾
性体層及び表面層との厚みの関係が、帯電部材のニップ
部における導電性基材の外径＞弾性体層の厚み＋表面層
の厚みを満たし、かつ、少なくとも前記帯電部材と像担
持体とが一体的にユニット化されており、当該ユニット
が画像形成装置本体に対して着脱自在になっていること
を特徴とする請求項２０又は２１記載の画像形成装置で
ある。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００４９】実施の形態１ 図２はこの発明の実施の形態１に係る帯電装置を適用し
た画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリン
タを示すものである。

【００５０】図２において、01はタンデム型のフルカラ
ープリンタの本体を示すものであり、このプリンタ本体
01の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行う
プリントヘッドデバイス（Print Head Device ）02と、
このプリントヘッドデバイス02の像担持体としての４つ
の感光体ドラム11, 12, 13, 14に画像露光を施す露光装
置としてのＲＯＳ（Raster Output Scanner ）03と、上
記プリントヘッドデバイス02の各色の現像装置41, 42,
43, 44に対応する色のトナーを供給する４つのトナーカ
ートリッジ04Y,04M,04C,04K と、上記プリントヘッドデ
バイス02に記録媒体としての記録用紙Ｐを供給する給紙
カセット05と、上記プリントヘッドデバイス02からトナ
ー像が転写された用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着
装置06と、この定着装置06によって片面に画像が定着さ
れた用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘ
ッドデバイス02の転写部へと搬送する両面用搬送経路07
と、プリンタ本体01の外部から所望の用紙Ｐを給紙する
手差し給紙手段08と、プリンタの動作を制御するコント
ローラ09と、画像信号に対して画像処理を施す画像処理
回路や高圧電源回路等からなる電気回路10とが設けられ
ている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された用紙Ｐを
排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレ
T は、プリンタ本体01の上部に一体的に配置されてい
る。

【００５１】上記プリンタ本体01の内部に配設される種
々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ03は、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動
される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レー
ザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するため
のｆ−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反
射ミラーなどから構成されている。

【００５２】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像
形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリ
ントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢
印は、各回転部材の回転方向を示している。

【００５３】このプリントヘッドデバイス02は、図３に
示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持
体）11, 12, 13, 14 を有する画像形成ユニット1, 2,
3, 4と、これら感光体ドラム11, 12, 13, 14 に接触す
る一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）21, 22,2
3, 24と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33,
34を照射するＲＯＳ（露光装置）03（図２参照）と、上
記感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成された静電潜像
を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
ブラック（Ｋ）の各色のトナーで現像する現像装置41,
42, 43, 44と、上記４つの感光体ドラム11, 12, 13, 14
のうちの２つの感光体ドラム11, 12に接触する第１の一
次中間転写ドラム（中間転写体）51及び他の２つの感光
体ドラム13, 14に接触する第２の一次中間転写ドラム
（中間転写体）52と、上記第１、第２の一次中間転写ド
ラム51, 52に接触する二次中間転写ドラム（中間転写
体）53と、この二次中間転写ドラム53に接触する最終転
写ロール（転写部材）60とで、その主要部が構成されて
いる。

【００５４】感光体ドラム11, 12, 13, 14は、共通の接
平面M を有するように一定の間隔をおいて配置されてい
る。また、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次
中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 1
2, 13, 14軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした
面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二
次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 12, 13, 14
と回転軸が平行であるように配置されている。

【００５５】各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回
路10（図２参照）に配設された画像処理回路によりラス
タライジングされてＲＯＳ03に入力される。このＲＯＳ
03では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33,
34が変調され、対応する色の感光体ドラム11, 12, 13,
14に照射される。

【００５６】上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14の周囲
では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロ
セスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム11, 12, 1
3, 14としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体
を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラ
ム11, 12, 13, 14は、例えば、95ｍｍ／ｓｅｃの回転速
度で回転駆動される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14
の表面は、後に詳述するが、図３に示すように、接触型
帯電装置としての帯電ロール21, 22, 23, 24に、約-900
ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約-300Ｖ
程度に帯電される。また、感光体ドラム11, 12, 13, 14
の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣ
のみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の
帯電方式を用いても良い。

【００５７】その後、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表
面には、露光装置としてのＲＯＳ03によってイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色に対応したレーザ光31, 32, 33, 34が照射
され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成さ
れる。感光体ドラム11, 12, 13, 14は、ＲＯＳ03で静電
潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は
-60 Ｖ以下程度にまで除電される。

【００５８】また、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の
表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像
は、対応する色の現像装置41, 42, 43, 44によって現像
され、感光体ドラム11, 12,13, 14上にイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。

【００５９】この実施の形態では、現像装置41, 42, 4
3, 44として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採
用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限
定されるものではなく、非接触型の現像方式や一成分現
像方式など、他の現像方式においてもこの発明を充分に
適用することができることは勿論である。

【００６０】現像装置41, 42, 43, 44には、それぞれ色
の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからな
る現像剤が充填されている。これらの現像装置41, 42,
43, 44には、図２に示すように、対応する色のトナーカ
ートリッジ04Y,04M,04C,04K からトナーが補給される
と、この補給されたトナーは、オーガー404 で充分にキ
ャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール401 の
内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネッ
トロール（不図示）が固定した状態で配置されている。
この現像ロール401 に現像剤を搬送するパドル403 によ
って、当該現像ロール401 の表面近傍に搬送された現像
剤は、現像剤量規制部材402 によって現像部に搬送され
る量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の
量は、30〜50ｇ／ｍ² であり、また、このとき現像ロー
ル401 上に存在するトナーの帯電量は、概ね-20 〜35μ
Ｃ／g 程度である。

【００６１】上記現像ロール401 上に供給されたトナー
は、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナ
ーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブ
ラシが感光体ドラム11, 12, 13, 14と接触している。こ
の現像ロール401 にAC＋DCの現像バイアス電圧を印加し
て、現像ロール401 上のトナーを感光体ドラム11, 12,
13, 14 上に形成された静電潜像に現像することによ
り、トナー像が形成される。この実施の形態では、例え
ば、現像バイアス電圧のAC成分が4 ｋＨｚ、1.5ｋＶpp
で、ＤＣ成分が-230Ｖ程度に設定されている。

【００６２】この実施の形態では、上記現像装置41, 4
2, 43, 44において、トナーとして略球形状のトナーで
ある所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜
１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色の
トナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は
７μｍに設定される。

【００６３】上記球形トナーは、例えば、分散重合法に
よって凝集成長させることによって製造される。製造工
程としては、スチレンアクリル粒子分散液と色剤粒子の
分散液、また、ワックス粒子の分散液を混合し、粒子を
凝集させる工程、凝集粒子に加熱して癒着させる工程、
洗浄工程を経て、球形形状のトナーが精製される。分散
粒子の凝集工程における温度、凝集時間、分散液濃度等
の制御により、トナー粒径、形状をコントロールするこ
とができる。ここで、用いた重合トナーは、下記式で表
される形状係数（ＳＦ）を用いて表した場合、 ＳＦ＝（ＭＬ² π／４Ａ）×１００ （ＭＬ：トナー粒子の最大長、Ａ：トナー粒子投影像の
面積） １００≦ＳＦ≦１４０である。さらに詳しくは、重合ト
ナー１７の形状係数が中心値１３０に対し±２の範囲と
なるように設定されている。

【００６４】形状係数ＳＦは、スライドグラス上に散布
したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルー
ゼックス画像解析装置に取り込み、５０個以上のトナー
について計算し、個数平均値を求めて得ている。

【００６５】また、上記現像装置41, 42, 43, 44とし
て、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用し、後述
するように、クリーナーレス方式を採用すると、感光体
ドラム11, 12, 13, 14の表面に付着したトナーやキャリ
ア、あるいはトナーの外添剤等の異物は、そのまま帯電
位置に進入し、帯電ロール21, 22, 23, 24の表面に付着
する虞れがある。その際、トナーの径よりも大きな数１
０μｍの外径を有するキャリアは、帯電ロール21, 22,
23, 24の表面に付着すると、パッシェン放電が生じる最
小値であるパッシェンミニマム（＝８μｍ）よりも大き
いため、帯電不良が発生する。

【００６６】次に、上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14
上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の
一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52
上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム11, 12上
に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色の
トナー像は、第１の一次中間転写ドラム51上に、感光体
ドラム13, 14上に形成されたシアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム52上
に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写
ドラム51上には、感光体ドラム11または12のどちらから
転写された単色像と、感光体ドラム11及び12の両方から
転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が
形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラ
ム52上にも、感光体ドラム13,14 から同様な単色像と二
重色像が形成される。

【００６７】上記第１及び第２の一次中間転写ドラム5
1,52 上に感光体ドラム11,12,13,14からトナー像を静電
的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500 Ｖ程
度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気
温度、湿度によって最適値に設定されることになる。こ
の雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗
値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知すること
で簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナ
ーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常
湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写
ドラム51,52の表面電位は、+380Ｖ程度が望ましい。

【００６８】この実施の形態で用いる第１、第２の一次
中間転写ドラム51, 52は、例えば、外径が42ｍｍに形成
され、抵抗値は１０⁸ Ω程度に設定される。第１、第２
の一次中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層
からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の
回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製
コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム
等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝10² 〜10³ Ω）
が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第
１、第２の中間転写ドラム51, 52の最表面は、代表的に
はフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜
100 μｍの高離型層（Ｒ＝10⁵ 〜10⁹ Ω）として形成
し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接
着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型
性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝10⁵ 〜10⁹ Ω程度で
あり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定
されない。

【００６９】このように第１、第２の一次中間転写ドラ
ム51, 52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、
二次中間転写ドラム53上に静電的に３次転写される。従
って、二次中間転写ドラム53上には、単色像からイエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成され
ることになる。

【００７０】この二次中間転写ドラム53上へ第１及び第
２の一次中間転写ドラム51,52 からトナー像を静電的に
転写するために必要な表面電位は、+600〜1200Ｖ程度で
ある。この表面電位は、感光体ドラム11, 12, 13, 14か
ら第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写
ドラム52へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や
雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることにな
る。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間
転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位
差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,5
2 の表面電位に応じた値に設定することが必要である。
上述のように、トナーの帯電量が-20〜35μＣ／g の範
囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の
一次中間転写ドラム51,52 の表面電位が+380Ｖ程度の場
合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880Ｖ程
度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と
二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500Ｖ程度に
設定することが望ましい。

【００７１】この実施の形態で用いる二次中間転写ドラ
ム53は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ド
ラム51,52 と同じ42ｍｍに形成され、抵抗値は１０¹¹Ω
程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も
第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52と同様、単層、
あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を
有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等
からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性
シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝
10² 〜10³ Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられてい
る。更に、二次中間転写ドラム53の最表面は、代表的に
はフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜
100 μｍの高離型層として形成し、シランカップリング
剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、
二次中間転写ドラム53の抵抗値は、第１及び第２の一次
中間転写ドラム51,52 よりも高く設定する必要がある。
そうしないと、二次中間転写ドラム53が第１及び第２の
一次中間転写ドラム51,52 を帯電してしまい、第１及び
第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位の制御が難
しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に
材料は限定されない。

【００７２】次に、上記二次中間転写ドラム53上に形成
された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、
最終転写ロール60によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに
３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を
経て用紙搬送ロール90を通過し、二次中間転写ドラム53
と最終転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最
終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像
は、定着器70によって定着され、一連の画像形成プロセ
スが完了する。

【００７３】最終転写ロール60は、例えば、外径が20ｍ
ｍに形成され、抵抗値は１０⁸ Ω程度に設定される。こ
の最終転写ロール60は、図４に示すように、金属シャフ
ト61の上にウレタンゴム等からなる被覆層62を設け、そ
の上に必要に応じてコーティングを施して構成されてい
る。最終転写ロール60に印加される電圧は、雰囲気温
度、湿度、用紙の種類（抵抗値等）等によって最適値が
異なり、概ね+1200 〜5000Ｖ程度である。この実施の形
態では、定電流方式を採用しており、常温常湿環境下で
約+6μＡの電流を通電して、ほぼ適正な転写電圧(+1600
〜2000Ｖ) を得ている。

【００７４】これら一連の転写工程においては、各転写
工程の転写部位をトナー像が通過するとき、パッシェン
放電や電荷注入により、（−）帯電している像中の正極
性トナーの一部が逆極性の（＋）帯電トナーとなること
がある。この（＋）帯電トナーは、次工程へ転写されず
に、上流側に逆流することになるので、最もマイナス電
位が高い帯電装置21, 22, 23, 24に付着、堆積する。こ
れら帯電装置21, 22,23, 24のトナーが付着した部分
は、放電が活発となり、感光体ドラム11, 12, 13, 14
の表面電位が高くなる傾向になるため、トナーの付着が
多い部分、トナーの付着が少ない部分、トナーの付着が
ない部分で感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面電位にム
ラが生じることになる。感光体ドラム11, 12, 13, 14の
表面電位にムラが生じると、静電潜像を形成させるため
に当該感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に画像を一様
に露光しても、潜像電位にムラが生じてしまい、現像量
に違いが出てきてしまうので、特に中間調画像を現像し
ようとすると、濃度ムラが目立つことになる。

【００７５】しかも、上記タンデム型のフルカラープリ
ンタは、帯電ロール21, 22, 23, 24の上流側に、感光体
ドラム11, 12, 13, 14の表面に付着した異物を除去する
クリーニング装置を備えておらず、所謂クリーナーレス
の画像形成装置となっている。そのため、このタンデム
型のフルカラープリンタでは、次に説明するように、ク
リーニング装置以外に、感光体ドラム11, 12, 13, 14の
表面に付着したトナー等の異物を除去するシステムを採
用している。ただし、そのままでは、感光体ドラム11,
12, 13, 14の表面に強く付着したトナー等を除去するこ
とが困難な場合もある。

【００７６】よって、この実施の形態に係るタンデム型
のフルカラープリンタでは、図３に示すように、感光体
ドラム11, 12, 13, 14の表面に付着したトナー等の異物
や、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 、並びに
二次中間転写ドラム53の表面に付着したトナー等の異物
を、掻き乱すことによって、クリーニング装置以外の除
去システムを有効に作用させる、回転駆動されるブラシ
等からなるリフレッシャーロールと呼ばれる掻乱部材9
1，9 ２，93，94，95，96，9 ７が設けられている。

【００７７】そこで、このような帯電装置21, 22, 23,
24に付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐため
に、この実施の形態では、印字動作前、印字動作後、連
続印字持の所定枚数毎など、ある所定のタイミングで以
下のようなクリーニング動作を行なうようになってい
る。

【００７８】帯電装置21, 22, 23, 24、感光体ドラム1
1, 12, 13, 14、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,
52 、二次中間転写ドラム53、最終転写ロール60に、最
終転写ロール60が最もマイナス電位が高くなるように、
順々に電位勾配をつけた電圧を印加することによって、
印字動作中に、帯電装置21, 22, 23, 24に付着、堆積し
た逆極性の（＋）帯電トナーを、最終転写ロール60まで
順々に転写して移動し、最終転写ロール60に接触して設
けたブレードなどの最終クリーニング部材801 を含んだ
クリーニング装置80によって回収する。

【００７９】この実施の形態では、帯電装置21, 22, 2
3, 24の表面電位を０Ｖ、感光体ドラム11, 12, 13, 14
の表面電位を-300Ｖ、第１及び第２の一次中間転写ドラ
ム51,52 の表面電位を-800Ｖ、二次中間転写ドラム53の
表面電位を-1300 Ｖ、最終転写ロール60の表面電位を-2
000 Ｖに設定している。この電位勾配は、各部材の金属
部（シャフト、パイプ）に電圧を給電する方式によって
得ているが、例えば、第１及び第２の一次中間転写ドラ
ム51,52 又は二次中間転写ドラム53などを電気的に浮か
せて、これら部材の抵抗値の関係によって所望の表面電
位が得られる場合には、そのような方法をとっても良
い。このようなマイナス印加クリーニングモード、つま
り逆極性の（＋）帯電トナー回収モードによって帯電装
置21, 22, 23, 24 に付着したトナーによる濃度ムラの
発生を防ぐことができる。

【００８０】なお、必要に応じて、通常の（−）極性に
帯電したトナーであって、感光体ドラム11, 12, 13, 14
や第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 、及び二次
中間転写ドラム53の表面に残留したトナーを、同様の方
法にて（印加する電圧の極性のみを反転することによっ
て）除去することができる。

【００８１】上記クリーニング装置80は、図５に示すよ
うに、最終転写ロール60の表面をクリーニングするブレ
ード状の最終クリーニング部材801 を備えている。ま
た、上記最終転写ロール60の外周には、当該最終転写ロ
ール60上に転写される濃度制御用やカラーレジずれ制御
用のパターンを検出する光学濃度センサ100 が、半径方
向の延長線上に位置するように、ホルダ101 内に固定し
た状態で取り付けられている。なお、図５中、802 はト
ナー回収ボックス、803 は最終転写ロール60の支持フレ
ーム、804 は支持フレーム803 に設けられた除電器、80
5 はバイアスプレートをそれぞれ示している。

【００８２】ところで、この実施の形態に係る帯電装置
は、被帯電体の表面に接触した状態で配置され、当該被
帯電体の表面を帯電するロール状の帯電部材を備えた帯
電装置において、前記帯電部材は、導電性の基材と、当
該導電性基材の表面に順次被覆される少なくとも弾性体
層と表面層とを有し、前記表面層は、その両端部が弾性
体層の両端部よりも軸方向の外側に突出しているととも
に、当該表面層の両端部は、弾性体層に被覆されたまま
の形状で円筒形状に開口されているように構成したもの
である。

【００８３】また、この実施の形態に係る帯電装置は、
帯電部材が、導電性の基材と、当該導電性基材の表面に
順次被覆される少なくとも弾性体層と表面層とを有し、
前記表面層は、その両端部が弾性体層の両端部よりも軸
方向の外側に突出しているとともに、当該表面層の両端
部は、弾性体層に被覆され、かつ、開口されており、前
記帯電部材のニップ部における導電性基材の外径と、弾
性体層及び表面層との厚みの関係が、帯電部材のニップ
部における導電性基材の外径＞弾性体層の厚み＋表面層
の厚みを満たすように構成されている。

【００８４】また、この実施の形態では、前記帯電部材
は、帯電部の長さと導電性基材の直径との比が、（帯電
部の長さ）／（導電性基材の直径）≧４０であるように
構成されている。

【００８５】さらに、この実施の形態では、前記表面層
が、弾性体層の表面に接着されているとともに、帯電部
材の軸方向に沿って一部未接着領域が設けられるように
構成されている。

【００８６】また、この実施の形態に係る帯電装置は、
前記帯電部材に印加される電圧が、直流電圧のみである
ように構成されている。

【００８７】図１はこの実施の形態１に係る帯電装置を
示す構成図である。この帯電装置は、例えば、上述した
ように、タンデム型フルカラープリンタの帯電ロール2
1,22, 23, 24として用いられる。

【００８８】この帯電装置は、図１及び図６、図７に示
すように、帯電部材としての帯電ロール21, 22, 23, 24
を備えており、この帯電ロール21, 22, 23, 24は、導電
性の基材としての金属製シャフト201 と、当該金属製シ
ャフト201 の表面に順次被覆される弾性体層202 と表面
層203 とを有している。なお、上記金属製シャフト201
の表面に順次被覆される層としては、弾性体層202 と表
面層203 以外に、他の層、例えば、表面をコートするコ
ート層などを含むものであっても良い。

【００８９】上記金属製シャフト201 は、ステンレスや
鉄、あるいはアルミニウム等の金属からなり、帯電ロー
ル21, 22, 23, 24の感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面
に接触する部分をほぼ構成する直径が大きい大径部201a
と、当該大径部201aの両端に突出するように一体的に設
けられた直径が小さいシャフト部201bとから構成されて
いる。上記金属製シャフト201 の大径部201aは、例え
ば、直径が５ｍｍに設定されているとともに、シャフト
部201bは、例えば、直径が３ｍｍに設定されている。

【００９０】また、上記弾性体層202 は、例えば、導電
性が付与されたスポンジ状の発泡ウレタンからなり、そ
の体積抵抗値は、１０² 〜１０⁷ Ω・ｃｍで、例えば、
１０ ³ Ω・ｃｍに設定されている。この弾性体層202
は、ウレタンを発泡させた後、このウレタン製の発泡体
を、カーボンブラック等の導電剤が分散されて抵抗値が
調整されたコート液に浸漬させることによって、全体に
導電性が付与されている。さらに、上記弾性体層202
は、その厚みは、１．５ｍｍに設定されており、金属製
シャフト201aの外周に被覆されている。

【００９１】さらに、上記表面層203 は、例えば、エピ
クロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）からなる薄肉のチューブ
状部材に形成され、その表面抵抗値は、１０⁶ 〜１０⁸
Ω／□に設定されている。この表面層203 は、エピクロ
ルヒドリンゴム中に分散させるカーボンブラック等の導
電剤の量を制御することによって、所定の表面抵抗値と
なるように調整されている。また、上記表面層203 は、
その厚みが０．５ｍｍに設定されている。

【００９２】このように、上記帯電ロール21, 22, 23,
24は、金属製シャフト201 のニップ部における大径部20
1aの直径が５ｍｍに設定されているとともに、弾性体層
202の厚みが１．５ｍｍ、表面層203 の厚みが０．５ｍ
ｍにそれぞれ設定されており、金属製シャフト201 のニ
ップ部における大径部201aの直径（５ｍｍ）が、弾性体
層202 の厚み（１．５ｍｍ）＋表面層203 の厚み（０．
５ｍｍ）＝２．０ｍｍよりも大きくなるように設定され
ている。また、この実施の形態では、金属製シャフト20
1 のニップ部における大径部201aの直径（５ｍｍ）が、
弾性体層202 の厚みと表面層203 の厚みの全体（４．０
ｍｍ）よりも大きくなるように設定されており、このよ
うに、金属製シャフト201 のニップ部における大径部20
1aの直径（５ｍｍ）が、弾性体層202 の厚みと表面層20
3 の厚みの全体（４．０ｍｍ）よりも大きくなるように
設定するのが望ましい。

【００９３】上記の如く構成される帯電ロール21, 22,
23, 24は、その表面のアスカーＭＤ１（微小硬度）が、
７０°以下となるように、この実施の形態では、アスカ
ーＭＤ１（微小硬度）が４２°となるように設定されて
いる。

【００９４】さらに、この実施の形態では、感光体ドラ
ム11, 12, 13, 14の表面に接触する第１及び第２の一次
中間転写ドラム51,52 も、その表面のアスカーＭＤ１
（微小硬度）が、７０°以下となるように設定されてい
る。この場合、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,5
2 の表面のアスカーＭＤ１よりも、帯電ロール21, 22,2
3, 24の表面のアスカーＭＤ１が等しいかより小さくな
るように設定するのが望ましい。

【００９５】なお、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の
表面に接触するクリーニングブラシやクリーニングブレ
ードなどを設ける場合にあっても、当該クリーニングブ
ラシやクリーニングブレードなどの表面のアスカーＭＤ
１（微小硬度）を、７０°以下に設定するのが望まし
い。

【００９６】また、上記帯電ロール21, 22, 23, 24は、
外径（直径）が約８ｍｍになるように構成されていると
ともに、当該帯電ロール21, 22, 23, 24の弾性体層202
の長さで決定される帯電部は、その長さがＡ４サイズの
用紙に対応して２１０ｍｍに設定されている。その結
果、上記帯電ロール21, 22, 23, 24は、帯電部の長さと
導電性基材である金属製シャフトの直径との比が、（帯
電部の長さ）／（導電性基材の直径）＝２１０／５＝４
２≧４０となるように、極小径のロールであるように構
成されている。一方、従来の帯電ロールは、外径が１２
ｍｍ〜１４ｍｍで、導電性基材の直径が８ｍｍ程度に設
定されており、帯電部の長さと導電性基材である金属製
シャフトの直径との比が、（帯電部の長さ）／（導電性
基材の直径）＝２１０／８＝２６．２５＜４０となって
いる。

【００９７】上記表面層203 は、図１に示すように、そ
の両端部203aが弾性体層202 の両端部202aよりも、所定
の長さα（約２ｍｍ）だけ軸方向の外側に突出している
とともに、当該表面層203 の両端部203aは、弾性体層20
2 に被覆されたままの形状で円筒形状に開口するように
構成されている。このように、上記表面層203 の突出量
αは、当該表面層203 の厚みよりも長く設定されてい
る。

【００９８】また、上記表面層203 は、上述したよう
に、薄肉のチューブ状部材に形成されており、この薄肉
のチューブ状部材に形成された表面層203 は、弾性体層
202 の表面に被覆されているとともに、当該弾性体層20
2 の表面に導電性の接着剤を介して接着されている。そ
の際、上記表面層203 は、弾性体層202 の全長にわたっ
て接着されている訳ではなく、図９に示すように、当該
弾性体層202 の両端部に所定幅（例えば、３ｃｍ程度）
の非接着領域を残して、他の領域が接着された接着領域
となっている。なお、上記表面層203 と弾性体層202 と
の接着領域は、中央部ではなく、図１０に示すように、
両端側に設定したり、軸方向に沿って複数に分割して設
定するように構成してもよい。

【００９９】上記の如く構成される帯電ロールは、例え
ば、金属製シャフト201 の大径部201aの外周に、弾性体
層202 を所定の厚みに被覆した後、当該弾性体層202 の
表面に、薄肉のチューブ状部材に形成された表面層203
を、帯電ロールの一端部側から被覆することによって設
けられる。その際、上記弾性体層202 の表面に導電性の
接着剤を予め塗布しておくことにより、弾性体層202 と
表面層203 とが所定の接着領域にわたって接着される。

【０１００】上記の如く構成される帯電ロール21, 22,
23, 24は、感光体ドラム11, 12, 13, 14 の表面との間
に、所定のニップ幅（例えば、１．０ｍｍ）を形成する
ように、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に対する食
い込み量が、所定の値（例えば、０．３ｍｍ）となるよ
うに、定変位方式で取付けられている。

【０１０１】即ち、上記帯電ロール21は、図８に示すよ
うに、感光体ドラム11やリフレッシャーロール91ととも
に、その両端部が軸受98a ，98b ，98c を介してブラケ
ット99に回転自在に取付けられており、このブラケット
99は、プリンタの図示しないハウジング本体に嵌め込ん
だ状態で、固定用の爪部材99a ，99b によって取付けら
れている。そして、上記感光体ドラム11のシャフト、帯
電ロール21のシャフト201 、及びリフレッシャーロール
91のシャフトの各軸受98a ，98b ，98c が、ブラケット
99に一体に設けられているため、当該軸受98a ，98b ，
98c 間の距離で、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に
対する帯電ロール21, 22, 23, 24の変位量が、所定の値
となるように構成されている。

【０１０２】また、上記帯電ロール21, 22, 23, 24は、
図６に示すように、金属製シャフト201 の一方のシャフ
ト部201bに取り付けられた回転駆動用のギア204 を、図
示しない感光体ドラム11, 12, 13, 14の端部に設けられ
たギア等に噛み合わせることにより、当該感光体ドラム
11, 12, 13, 14の周速と等しい速度で回転駆動されるよ
うになっている。

【０１０３】ただし、上記帯電ロール21, 22, 23, 24
は、当該帯電ロール21, 22, 23, 24の表面にトナー等の
異物が付着するのを防止する目的等により、感光体ドラ
ム11,12, 13, 14の周速に対して、２〜３％程度速い周
速差を持って回転駆動されるように構成しても良い。

【０１０４】なお、この実施の形態では、帯電部材のニ
ップ部における導電性基材の外径と、弾性体層及び表面
層との厚みの関係が、帯電部材のニップ部における導電
性基材の外径＞弾性体層の厚み＋表面層の厚みを満たす
各帯電ロール21, 22, 23, 24が、少なくとも対応する感
光体ドラム11,12, 13, 14と一体的にユニット化されて
おり、当該ユニットを画像形成装置本体に対して着脱自
在に構成することもできる。この場合、帯電ロール21,
22, 23,24が小径なので、ユニットの小型化、及び軽量
化が達成できる。

【０１０５】以上の構成において、この実施の形態１に
係る帯電装置を適用した画像形成装置では、次のように
して、帯電ロールを小径化した場合でも、簡単な構造で
端部のリークを防ぐことができ、しかも帯電の均一性に
優れたものとなっている。

【０１０６】すなわち、このフルカラープリンタでは、
図１乃至図３に示すように、画像を形成する際に、各画
像形成ユニット1, 2, 3, 4の感光体ドラム11, 12, 13,
14の表面に接触する帯電ロール21, 22, 23, 24に、その
金属製シャフト201 を介して所定の直流電圧、例えば、
約-900ＶのＤＣ電圧を印加することによって、当該帯電
ロール21, 22, 23, 24と感光体ドラム11, 12, 13, 14の
表面との間に形成される微小なギャップＧに生じる放電
250 によって、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面を、
例えば約-300Ｖ程度に帯電するようになっている。

【０１０７】ところで、上記帯電ロール21, 22, 23, 24
は、図１に示すように、その表面層203 の両端部203a
が、弾性体層202 の両端部202aよりも軸方向の外側に突
出しているとともに、当該表面層203 の両端部203aは、
弾性体層202 に被覆されたままの形状で円筒形状に開口
されているように構成されている。

【０１０８】そのため、従来の帯電ロールのように、そ
の両端面まで表面層で被覆した場合に比べて、図１８に
示すように、帯電ロール端部の表面層が突出することに
よって、外形不良や、当該帯電ロールと感光体ドラム表
面との不均一な接触、あるいは低温時などに帯電ロール
端部の表面層内に閉じ込められた空気が収縮して表面層
が凹むなど、環境変化による外形の変化などが発生する
ことがなく、しかも、帯電ロールの両端面まで表面層で
被覆する必要がないため、加工コストがアップするのを
防止することができる。

【０１０９】しかも、上記帯電ロール21, 22, 23, 24の
場合には、図１に示すように、その表面層203 の両端部
203aが、弾性体層202 の両端部202aよりも、所定の長さ
αだけ長く形成されており、軸方向の外側に突出してい
るため、当該帯電ロールに所定の直流電圧を印加する電
源側からみて、表面層203 の突出した両端部203aは、抵
抗が高くなっており、端部からのリークを簡単な構成で
確実に防止することができる。また、上記帯電ロール2
1, 22, 23, 24の小径化に伴って、金属製シャフトと感
光体ドラム表面との距離が小さくなり、リークが発生し
やすくなるが、上記のごとく、帯電ロール端部の抵抗を
高くすることができるため、小径化した場合でもリーク
の発生を確実に防止することが可能となる。さらに、上
記帯電ロール21, 22, 23, 24の表面に表面処理を施した
り、コート層を塗布する場合には、処理液を表面層203
の両端部203aの開口部から内側に周り込ませることがで
き、当該処理液によって端部の抵抗が上昇し、一段と耐
リーク性が高まるという利点をも有している。

【０１１０】また、上記帯電ロール21, 22, 23, 24は、
弾性体層202 の外周に表面層203 を接着する際に、図９
に示すように、軸方向の両端部に未接着領域を設けるこ
とにより、表面層203 を構成するチューブ状部材の外形
精度が多少悪い場合でも、未接着領域の表面層203 と弾
性体層202 との柔軟性によって、外形寸法のバラツキを
吸収することができ、全領域にわたって均一にニップさ
せることができる。また、弾性体層202 の端部から導電
性の接着剤がはみ出すと、リークが発生する虞れがある
が、弾性体層202 の両端部に未接着領域を設けることに
よって、リークの発生を未然に防止することができる。

【０１１１】このように、上記実施の形態では、帯電ロ
ールを小径化した場合でも、簡単な構造で端部のリーク
を防ぐことができ、しかも帯電の均一性に優れたものと
なっている。

【０１１２】実験例 本発明者らは、図２及び図３に示すようなプリンタを試
作し、帯電ロール表面のアスカーＭＤ１（微小硬度）を
変化させた場合に、帯電不良に基づく斑点、帯電ロール
の表面にトナーの外添剤等が付着することに伴うフィル
ミング、及び感光体ドラムの表面にトナーの外添剤等が
付着することに伴う高湿環境下における像流れであるデ
リーションの発生の程度を調べる実験を行った。

【０１１３】図１１は上記実験の結果を示すものであ
る。

【０１１４】図１１において、斑点のグレードは、××
が低温低湿環境下でＡ４サイズの用紙を１００枚プリン
トした時の斑点の発生枚数が２１枚以上である場合、×
が低温低湿環境下でＡ４サイズの用紙を１００枚プリン
トした時の斑点の発生枚数が２０枚以下１１枚以上であ
る場合、○が低温低湿環境下でＡ４サイズの用紙を１０
０枚プリントした時の斑点の発生枚数が１０枚以下２枚
以上である場合、◎が低温低湿環境下でＡ４サイズの用
紙を１００枚プリントした時の斑点の発生枚数が１枚以
下である場合をそれぞれ示している。

【０１１５】また、フィルミングのグレードは、××が
低温低湿環境下でＡ４サイズの用紙を３０００枚以下プ
リントする間に、２０％のハーフトーン中に白または黒
すじが発生した場合、×が低温低湿環境下でＡ４サイズ
の用紙を５０００枚以下プリントする間に、２０％のハ
ーフトーン中に白または黒すじが発生した場合、○が低
温低湿環境下でＡ４サイズの用紙を１００００枚以下プ
リントする間に、２０％のハーフトーン中に白または黒
すじが発生した場合、◎が低温低湿環境下でＡ４サイズ
の用紙を１００００枚以上プリントした際に、２０％の
ハーフトーン中に白または黒すじが発生した場合をそれ
ぞれ示している。

【０１１６】さらに、デリーションのグレードは、×が
低温低湿環境下でＡ４サイズの用紙を３０００枚プリン
トした後、高温高湿環境下で２０％のハーフトーンをプ
リントする際に白すじが発生した場合、○が低温低湿環
境下でＡ４サイズの用紙を３０００枚プリントした後、
高温高湿環境下で２０％のハーフトーンをプリントする
際に白すじが未発生の場合、◎が低温低湿環境下でＡ４
サイズの用紙を３０００枚プリントした後、高温高湿環
境下で１０００枚以上２０％のハーフトーンをプリント
しても白すじが未発生の場合をそれぞれ示している。

【０１１７】その結果、図１１から明らかなように、帯
電ロール表面のアスカーＭＤ１（微小硬度）を、７０度
以下に設定することにより、斑点、フィルミング、デリ
ーションのすべてにおいて、良好であることがわかる。

【０１１８】なお、図１２乃至１４は、帯電ロール21,
22, 23, 24の表面層203 を、厚み０．０５ｍｍのＰＶｄ
Ｆ等からなるチューブ状部材によって極薄肉に形成した
ものを示している。

【０１１９】実施の形態２ 図１５乃至図１７はこの発明の実施の形態２を示すもの
であり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号
を付して説明すると、この実施の形態２に係る帯電部材
は、その表面のイオン化ポテンシャルが、４．８以上に
設定されるように構成されている。

【０１２０】すなわち、この実施の形態２に係るタンデ
ム型のフルカラープリンタは、前記実施の形態１と同様
に、帯電ロール21, 22, 23, 24の上流側に、感光体ドラ
ム11, 12, 13, 14 の表面に付着した異物を除去するク
リーニング装置を備えていない、所謂クリーナーレスの
画像形成装置となっている。そのため、このタンデム型
のフルカラープリンタでは、次に説明するように、クリ
ーニング装置以外に、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表
面に付着したトナー等の異物を除去するシステムを採用
している。ただし、そのままでは、感光体ドラム11, 1
2, 13, 14の表面に強く付着したトナー等を除去するこ
とが困難な場合もある。

【０１２１】よって、この実施の形態に係るタンデム型
のフルカラープリンタでは、図３に示すように、感光体
ドラム11, 12, 13, 14の表面に付着したトナー等の異物
や、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 、並びに
二次中間転写ドラム53の表面に付着したトナー等の異物
を、掻き乱すことによって、クリーニング装置以外の除
去システムを有効に作用させる、回転駆動されるブラシ
等からなるリフレッシャーと呼ばれる掻乱部材91，9
２，93，94，95，96，9 ７が設けられている。

【０１２２】そこで、このような帯電装置21, 22, 23,
24に付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐため
に、この実施の形態では、印字動作前、印字動作後、連
続印字持の所定枚数毎など、ある所定のタイミングで以
下のような、クリーニング装置によらないクリーニング
動作を行なうようになっている。

【０１２３】上記帯電装置21, 22, 23, 24、感光体ドラ
ム11, 12, 13, 14、第１及び第２の一次中間転写ドラム
51,52 、二次中間転写ドラム53、最終転写ロール60に、
最終転写ロール60が最もマイナス電位が高くなるよう
に、順々に電位勾配をつけた電圧を印加することによっ
て、印字動作中に、帯電装置21, 22, 23, 24に付着、堆
積した逆極性の（＋）帯電トナーを、最終転写ロール60
まで順々に転写して移動し、最終転写ロール60に接触し
て設けたブレードなどの最終クリーニング部材801 を含
んだクリーニング装置80によって回収する。

【０１２４】この実施の形態では、帯電装置21, 22, 2
3, 24の表面電位を０Ｖ、感光体ドラム11, 12, 13, 14
の表面電位を-300Ｖ、第１及び第２の一次中間転写ドラ
ム51,52 の表面電位を-800Ｖ、二次中間転写ドラム53の
表面電位を-1300 Ｖ、最終転写ロール60の表面電位を-2
000 Ｖに設定している。この電位勾配は、各部材の金属
部（シャフト、パイプ）に電圧を給電する方式によって
得ているが、例えば、第１及び第２の一次中間転写ドラ
ム51,52 又は二次中間転写ドラム53などを電気的に浮か
せて、これら部材の抵抗値の関係によって所望の表面電
位が得られる場合には、そのような方法をとっても良
い。このようなマイナス印加クリーニングモード、つま
り逆極性の（＋）帯電トナー回収モードによって帯電装
置21, 22, 23, 24 に付着したトナーによる濃度ムラの
発生を防ぐことができる。

【０１２５】なお、必要に応じて、通常の（−）極性に
帯電したトナーであって、感光体ドラム11, 12, 13, 14
や第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 、及び二次
中間転写ドラム53の表面に残留したトナーを、同様の方
法にて（印加する電圧の極性のみを反転することによっ
て）除去することができる。

【０１２６】ところで、この実施の形態２では、帯電ロ
ール21, 22, 23, 24表面のイオン化ポテンシャルが、
４．８以上となるように設定することにより、クリーニ
ングサイクルにおいて、帯電ロール21, 22, 23, 24の表
面電位と、感光体ドラム11, 12, 13, 14 の表面電位と
の間に、所定の電位差を持たせることによって、当該帯
電ロール21, 22, 23, 24の表面に付着した正規帯電極性
のトナーや逆帯電極性のトナーを、静電気的に除去する
際に、これらの正規帯電極性のトナーや逆帯電極性のト
ナーを効率良く除去することができ、画質欠陥を問題と
ならない程度に低減するように構成したものである。

【０１２７】上記帯電ロール21, 22, 23, 24の表面層20
3 は、その表面のイオン化ポテンシャルが、４．８ｅＶ
以上に設定されるように構成されている。この表面層20
3 は、当該表面層203 を構成する材料として、イオン化
ポテンシャルが４．８ｅＶ以上の用いても勿論よいし、
当該表面層203 の表面に、表面処理を施したり、コート
層を設けることによって、その表面のイオン化ポテンシ
ャルが４．８ｅＶ以上となるように構成しても良い。

【０１２８】上記表面層203 を構成する材料としては、
例えば、イオン化ポテンシャルが４．８３ｅＶであるＥ
ＴＦＥ（エチレン・４フッ化エチレン共重合体）が用い
られる。また、上記表面層203 を構成する材料として
は、例えば、イオン化ポテンシャルが４．４９ｅＶであ
るエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）が用いられ、当該
エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）からなる表面層203
に、ＳＣなる表面処理を施すことによって、イオン化ポ
テンシャルが４．８ｅＶとなるように構成される ここ
で、図１５中、ＳＣ処理とは、イソシアネート（ＮＣ
Ｏ）（１５重量部）＋フッ素系樹脂（２重量部）＋溶剤
（８３重量部）からなる処理液に２３℃で約３０秒浸漬
後、１２０℃のオーブンで約１時間加熱して行う処理の
ことをいう。イソシアネートとしては、例えば、ＭＲ−
４００日本ポリウレタン社製）が、フッ素系樹脂として
は、Ｖフロン＃２００（大日本塗料社製）が、溶剤とし
ては、酢酸エチルが、それぞれ用いられる。

【０１２９】また、ＰＶｄＦはポリフッ化ビニリデンで
あり、ＰＶｄＦ＋Ｅは、ＰＶｄＦにエラストマーをいれ
て樹脂を柔らかくしたものである。

【０１３０】さらに、ＥＣＯ＋ＰＨＴは、エピクロルヒ
ドリンゴムの表面にＰＨＴ膜をコーティングしたもので
あり、ＰＨＴは、アクリル系表面コート材料で、ＰＨＴ
（ＳＧＴ社製）を使用した。なお、表面コート後１５分
間風乾した。

【０１３１】又、ＥＣＯ＋９６ＳＰは、９６ＳＰとはシ
リコン系表面コート材料：ＫＦ−９６ＳＰ（信越シリコ
ンーン社製）を使用し、エアゾール吹付け後、５分間風
乾した。

【０１３２】ところで、本発明者らは、上記のごとく、
帯電ロール21, 22, 23, 24や感光体ドラム11, 12, 13,
14等に、電位勾配をつけた電圧を印加することによっ
て、帯電ロール21, 22, 23, 24の表面等に付着したトナ
ーを除去する際に、当該帯電ロール21, 22, 23, 24表面
のイオン化ポテンシャルが、トナーの除去性に影響して
いることを見出した。

【０１３３】そのため、本発明者らは、図１５に示すよ
うに、表面層203 を形成する材料や、表面処理または表
面コートとして、イオン化ポテンシャルが異なる帯電ロ
ール21, 22, 23, 24を試作し、当該帯電ロール21, 22,
23, 24の表面に付着するトナーの量や、クリーニングサ
イクルを実施したときの残トナー量、あるいは初期画質
と、汚れた際の画質を調べる実験を行った。なお、使用
したトナーの比重は、１．２であった。

【０１３４】図１６及び図１７は上記実験の結果を示す
ものである。プリンタとしては、図２及び図３に示すも
のを使用している。

【０１３５】図１６は、帯電ロール21, 22, 23, 24の表
面に付着したトナーの量（ｇ／ｍ²）と、プリント画質
との関係を示すものである。

【０１３６】この図１６から明らかなように、帯電ロー
ル21, 22, 23, 24表面の汚れが多いと、画質が悪くなる
傾向があることがわかる。画質上、問題のないレベルの
グレード１とするためには、帯電ロール21, 22, 23, 24
表面の汚れ量は、０．２５（ｇ／ｍ² ）以下であること
が重要である。

【０１３７】ここで、図１６中、横軸は、帯電ロール2
1, 22, 23, 24表面のトナー付着量を、縦軸は、画質で
グレード”０”が良好な場合を示している。なお、画質
グレードは、０：まったく不具合なし、１：極めて軽微
な不具合あり、２：軽微な不具合あり、３：許容でき
る、４：見苦しく発生、５：極めて見苦しく発生、６：
問題外とし、許容範囲をグレード２以下を合格とする。
また、画質の評価に関しては、光学 第１２巻第４号
（１９８３年８月）”複写機における画像の評価”ｐｐ
２６７〜２７７を参考にして評価した。

【０１３８】図１７は、帯電ロール21, 22, 23, 24表面
のＩＰ値と、クリーニングサイクル後の帯電ロール21,
22, 23, 24表面に残留したトナー量（クリーニング残ト
ナー量）（ｇ／ｍ² ）との関係を示している。なお、帯
電ロール21, 22, 23, 24表面のイオン化ポテンシャル
（ＩＰ）の値は、光電子放出装置ＡＣ−１（理研計器
製）にて測定した。

【０１３９】図１６の結果から、帯電ロール21, 22, 2
3, 24表面のトナー残量を、０．２５（ｇ／ｍ² ）以下
とする必要があることから、帯電ロール21, 22, 23, 24
表面のＩＰ値として、４．８ｅＶ以上であることが、重
要となる。

【０１４０】図１５の表の中から、帯電ロール表面の汚
れと画質グレードを図にしたものが図１６で、図１６よ
り、帯電ロール表面の汚れ量が０．２５ｇ／ｍ² 以下で
あれば、画質グレードが許容値となることがわかる。ま
た、初期画質で画質グレードが２及び２のものは、１枚
プリントで帯電ロール表面にトナーが付着し、画質劣化
を発生させていることがわかり、良好な画質を維持する
ためには、クリーニングサイクルを１枚プリント毎に行
う必要があることがわかった。また、イオン化ポテンシ
ャル（ＩＰ）の値が４．８未満の材料では、例えば、Ｐ
ＶｄＦにエラストマーを入れてやわらかく処理したもの
では、イオン化ポテンシャル（ＩＰ）の値はほとんど変
化しないが、クリーニング後のトナー量は影響されるこ
とを見出した。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）の値が
４．８以上のものでは、例えば、ＥＣＯ＋ＳＣの材料で
処理の方法を変えて表面状態（アスカーＭＤ１硬度４０
°〜７０°、表面粗さＲｚ４μｍ〜１２μｍ）を変化さ
せても、クリーニング後のトナー量に変化はなく、イオ
ン化ポテンシャル（ＩＰ）の値が４．８以上であること
が重要であることを見出した。

【０１４１】ここで、図１７中、横軸は、帯電ロール2
1, 22, 23, 24表面のＩＰ値を、縦軸は、クリーニング
残トナー量を示している。

【０１４２】その他の構成及び作用は、前記実施の形態
１と同様であるので、その説明を省略する。

【０１４３】なお、前記実施の形態では、帯電部材を被
帯電体の表面を帯電する場合に用いた場合について説明
したが、当該帯電部材は、転写用もしくは除電用に使用
するように構成しても良い。

【０１４４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
帯電ロールを小径化した場合でも、簡単な構造で端部の
リークを防ぐことができ、しかも帯電の均一性に優れた
帯電装置及びこれを用いた画像形成装置を提供すること
ができる。

【０１４５】また、請求項２に記載の発明によれば、帯
電部材は、導電性の基材と、当該導電性基材の表面に順
次被覆される少なくとも弾性体層と表面層とを有し、前
記表面層は、その両端部が弾性体層の両端部よりも軸方
向の外側に突出しているとともに、当該表面層の両端部
は、弾性体層に被覆され、かつ、開口されており、前記
帯電部材のニップ部における導電性基材の外径と、弾性
体層及び表面層との厚みの関係が、帯電部材のニップ部
における導電性基材の外径＞弾性体層の厚み＋表面層の
厚みを満たすことで、帯電ロールの小径化が達成でき、
同時に導電性基材の小径化等に伴い、帯電ロールの軽量
化も達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（ａ）（ｂ）はこの発明の実施の形態１
に係る帯電装置をそれぞれ示す断面構成図及び要部斜視
部である。

【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る帯電装
置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカ
ラープリンタを示す構成図である。

【図３】 図３はプリントヘッドを示す構成図である。

【図４】 図４は最終転写ロールを示す断面図である。

【図５】 図５は最終転写ロールのクリーニング装置を
示す断面図である。

【図６】 図６はこの発明の実施の形態１に係る帯電装
置の帯電ロールを示す外観斜視図である。

【図７】 図７はこの発明の実施の形態１に係る帯電装
置の帯電ロールを示す一部破断の要部斜視図である。

【図８】 図８は帯電ロールの定変位の当接方式を示す
構成図である。

【図９】 図９は帯電ロールの接着領域を示す説明図で
ある。

【図１０】 図１０は帯電ロールの接着領域を示す説明
図である。

【図１１】 図１１は実験結果を示す図表である。

【図１２】 図１２はこの発明の実施の形態１に係る帯
電装置の帯電ロールの他の例を示す外観斜視図である。

【図１３】 図１３はこの発明の実施の形態１に係る帯
電装置の帯電ロールの他の例を示す要部斜視図である。

【図１４】 図１４はこの発明の実施の形態１に係る帯
電装置の帯電ロールを示す一部破断の要部斜視図であ
る。

【図１５】 図１５は実験結果を示す図表である。

【図１６】 図１６は実験結果を示すグラフである。

【図１７】 図１７は実験結果を示すグラフである。

【図１８】 図１８は従来の帯電ロールを示す説明図で
ある。

【図１９】 図１９は従来の帯電ロールにおける画質欠
陥を示す説明図である。

【符号説明】

21, 22, 23, 24：帯電ロール（帯電部材）、201 ：金属
製シャフト、202 ：弾性体層、203 ：表面層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/06 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３４０ 21/18 15/00 ５５６ (72)発明者 高山 康夫 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 石井 康友 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AA06 AA07 AB02 AD02 BB42 2H035 AA15 AZ11 2H071 BA05 BA13 BA27 BA43 DA06 DA09 2H200 FA08 FA18 FA19 GA12 GB41 HA03 HA28 HB12 HB22 HB37 HB45 HB46 HB47 JA02 JA25 JA26 JA27 JB10 JC02 MA04 MA20 MB01 MC01 3J103 AA02 AA13 AA32 AA51 AA85 EA07 FA18 GA02 GA57 GA58 GA60 HA04 HA12 HA20

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被帯電体の表面に接触した状態で配置さ
   れ、当該被帯電体の表面を帯電するロール状の帯電部材
   を備えた帯電装置において、 前記帯電部材は、導電性の基材と、当該導電性基材の表
   面に順次被覆される少なくとも弾性体層と表面層とを有
   し、前記表面層は、その両端部が弾性体層の両端部より
   も軸方向の外側に突出しているとともに、当該表面層の
   両端部は、弾性体層に被覆され、かつ、開口されている
   ことを特徴とする帯電装置。
2. 【請求項２】 被帯電体の表面に接触した状態で配置さ
   れ、当該被帯電体の表面を帯電するロール状の帯電部材
   を備えた帯電装置において、 前記帯電部材は、導電性の基材と、当該導電性基材の表
   面に順次被覆される少なくとも弾性体層と表面層とを有
   し、前記表面層は、その両端部が弾性体層の両端部より
   も軸方向の外側に突出しているとともに、当該表面層の
   両端部は、弾性体層に被覆され、かつ、開口されてお
   り、前記帯電部材のニップ部における導電性基材の外径
   と、弾性体層及び表面層との厚みの関係が、 帯電部材のニップ部における導電性基材の外径＞弾性体
   層の厚み＋表面層の厚みを満たすことを特徴とする帯電
   装置。
3. 【請求項３】 前記表面層端部の突出部分は、表面層の
   厚みよりも長いことを特徴とする請求項１記載の帯電装
   置。
4. 【請求項４】 前記帯電部材は、給電部分から見て両端
   の抵抗値が高いことを特徴とする請求項１記載の帯電装
   置。
5. 【請求項５】 前記導電性基材は、ニップ部の外径が他
   の部分よりも大きく設定されていることを特徴とする請
   求項１記載の帯電装置。
6. 【請求項６】 前記帯電部材は、直径が１０ｍｍ以下に
   設定されていることを特徴とする請求項１記載の帯電装
   置。
7. 【請求項７】 前記表面層は、弾性体層よりも長く形成
   されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか
   に記載の帯電装置。
8. 【請求項８】 前記帯電部材は、帯電部の長さと導電性
   基材の直径との比が、（帯電部の長さ）／（導電性基材
   の直径）≧４０であることを特徴とする請求項１乃至７
   のいずれかに記載の帯電装置。
9. 【請求項９】 前記表面層は、弾性体層の表面に接着さ
   れているとともに、帯電部材の軸方向に沿って一部未接
   着領域が設けられていることを特徴とする請求項１乃至
   ８のいずれかに記載の帯電装置。
10. 【請求項１０】 前記表面層は、帯電部材の軸方向に沿
    った両端部に未接着領域が設けられていることを特徴と
    する請求項９に記載の帯電装置。
11. 【請求項１１】 前記帯電部材に印加される電圧が、直
    流電圧のみであることを特徴とする請求項１乃至１０の
    いずれかに記載の帯電装置。
12. 【請求項１２】 前記帯電部材は、被帯電部材に対して
    周速差を有することを特徴とする請求項１乃至１１のい
    ずれかに記載の帯電装置。
13. 【請求項１３】 前記帯電部材は、その上流側に、被帯
    電体の表面に付着した異物を除去するクリーニング手段
    を有しないことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれ
    かに記載の帯電装置。
14. 【請求項１４】 前記帯電部材は、その上流側が転写装
    置である、もしくは一時的に転写残トナーを保持する擬
    似的なクリーニング装置であることを特徴とする請求項
    １乃至１３のいずれかに記載の帯電装置。
15. 【請求項１５】 前記表面層は、薄肉のチューブ状部材
    によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至
    １４のいずれかに記載の帯電装置。
16. 【請求項１６】 前記弾性体層は、発泡ウレタンからな
    ることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載
    の帯電装置。
17. 【請求項１７】 前記帯電部材は、転写用もしくは除電
    用に使用されることを特徴とする請求項１乃至１６のい
    ずれかに記載の帯電装置。
18. 【請求項１８】 前記帯電部材は、その表面のアスカー
    ＭＤ１硬度が７０°以下に設定されていることを特徴と
    する請求項１乃至１７のいずれかに記載の帯電装置。
19. 【請求項１９】 前記帯電部材は、その表面のイオン化
    ポテンシャルが、４．８ｅＶ以上に設定されていること
    を特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに記載の帯電
    装置。
20. 【請求項２０】 像担持体の表面を、当該像担持体の表
    面に接触するロール状の帯電部材によって帯電すること
    により、前記像担持体上にトナー像を形成するととも
    に、前記帯電部材の上流側に、被帯電体の表面に付着し
    た異物を除去するクリーニング手段を有しない画像形成
    装置において、 前記帯電部材は、導電性の基材と、当該導電性基材の表
    面に順次被覆される少なくとも弾性体層と表面層とを有
    し、前記表面層は、その両端部が弾性体層の両端部より
    も軸方向の外側に突出しているとともに、当該表面層の
    両端部は、弾性体層に被覆され、かつ、開口されている
    ことを特徴とする画像形成装置。
21. 【請求項２１】 像担持体の表面を、当該像担持体の表
    面に接触するロール状の帯電部材によって帯電すること
    により、前記像担持体上にトナー像を形成するととも
    に、前記帯電部材の上流側が転写装置である、もしくは
    一時的に転写残トナーを保持する擬似的なクリーニング
    装置である画像形成装置において、 前記帯電部材は、導電性の基材と、当該導電性基材の表
    面に順次被覆される少なくとも弾性体層と表面層とを有
    し、前記表面層は、その両端部が弾性体層の両端部より
    も軸方向の外側に突出しているとともに、当該表面層の
    両端部は、弾性体層に被覆され、かつ開口されているこ
    とを特徴とする画像形成装置。
22. 【請求項２２】 前記帯電部材のニップ部における導電
    性基材の外径と、弾性体層及び表面層との厚みの関係
    が、 帯電部材のニップ部における導電性基材の外径＞弾性体
    層の厚み＋表面層の厚みを満たし、かつ、少なくとも前
    記帯電部材と像担持体とが一体的にユニット化されてお
    り、当該ユニットが画像形成装置本体に対して着脱自在
    になっていることを特徴とする請求項２０又は２１記載
    の画像形成装置。