JP2006106563A - プロセスユニット、画像形成装置及び回転部材製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面移動する放電部材１３を、所定の帯電ギャップを介して感光体２に対向させつつ、その放電部材１３からの放電によって感光体２を帯電せしめる際における帯電ムラを抑えることができるプロセスユニットを提供する。
【解決手段】 金属製の軸部材１１及びこれの回転方向の全周に渡って固定された放電部材１３を有する帯電ローラ１０における放電部材１３からの放電により、放電部材１３に所定の帯電ギャップを介して対向する感光体２を帯電せしめる帯電装置において、金属材質、大きさ及び形状が感光体２の金属基体と同一である金属体を、感光体２に代えて、所定の帯電ギャップで放電部材１３に対向させた場合に、軸部材１１と同金属体との間の静電容量［ｐＦ］を、放電部材１３の表面移動方向と直交する方向における放電部材１３の長さ［ｍｍ］で除算した値が、０．３５［ｐＦ／ｍｍ］以上になるようにした。
【選択図】 図５

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、及びこれに搭載されるプロセスユニットに関するものである。また、プロセスユニットの帯電装置に搭載される回転部材を製造する回転部材製造方法に関するものである。

従来、帯電装置によって一様帯電せしめた潜像担持体に、光書込等による潜像を形成した後、その潜像に画像形成物質であるトナーを付着させて可視像を得る画像形成装置が広く知られている。また、この種の画像形成装置に搭載される帯電装置として、帯電バイアスが印加される帯電ローラを潜像担持体に接触させながら回転させることで、潜像担持体を一様帯電せしめるローラ接触方式のものが知られている。また、帯電ローラにおける導電性ゴム層等の放電部と、潜像担持体との間に所定の帯電ギャップを維持しつつ、その放電部からの放電によって潜像担持体を一様帯電せしめるローラ非接触方式のものも知られている。ローラ非接触方式のものは、ローラ接触方式のものに比べて、潜像担持体から帯電ローラへのトナーの転移が少ないことに起因してトナーをローラ表面に固着させ難いことから、帯電性能を安定して維持することができる。このようなローラ非接触方式の帯電装置としては、特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。

特開２００１−１９４８６８号公報 特開２００２−５５５０８号公報

上述したローラ非接触方式の帯電装置では、帯電ギャップの設定値や、帯電ローラの放電部の材料などによっては、潜像担持体を一様に帯電せしめることが困難になって帯電ムラを引き起こすことがあった。そこで、本発明者は、かかる帯電ムラを引き起こす原因について鋭意研究を行った結果、次のようなことを見出した。即ち、金属基体の表面に被覆層が設けられた潜像担持体における金属基体と、金属製の軸部材に放電部が固定された帯電ローラにおける軸部材との間の静電容量と、帯電ムラとに、ある一定の関係が成立することである。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のようなプロセスユニット、画像形成装置及び回転部材製造方法を提供することである。即ち、表面移動する放電部を、所定のギャップを介して潜像担持体に対向させつつ、その放電部からの放電によって潜像担持体を帯電せしめる際における帯電ムラを抑えることができるプロセスユニット等である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、金属基体の表面に被覆された被覆層に潜像を担持する潜像担持体と、金属製の軸部材及びこれの回転方向の全周に渡って固定された放電部材を有する回転部材における該放電部材からの放電により、該放電部材に所定のギャップを介して対向する該潜像担持体の被覆層を帯電せしめる帯電装置と、該帯電装置によって帯電せしめた該被覆層に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像を現像して可視像を得る現像手段とを備える画像形成装置に搭載される部品のうち、少なくとも該潜像担持体と該帯電装置とを１つのユニットとして画像形成装置本体に対して着脱可能に共通の支持体に支持させたプロセスユニットであって、金属材質、大きさ及び形状が上記潜像担持体の上記金属基体と同一である金属体を、該潜像担持体に代えて、上記所定のギャップで上記放電部材に対向させた場合に、上記回転部材の軸部材と、該金属体との間の静電容量［ｐＦ］を、該放電部材の表面移動方向と直交する方向における該放電部材の長さ［ｍｍ］で除算した値が、０．３５［ｐＦ／ｍｍ］以上であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のプロセスユニットにおいて、上記潜像担持体として、上記被覆層に２０〜３５［μｍ］の厚みの感光層を有する感光体を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２のプロセスユニットであって、上記回転部材が、上記軸部材の回転方向の全周に渡って固定された突き当て部材を上記潜像担持体に突き当てることで、上記所定のギャップを維持することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３のプロセスユニットにおいて、上記突き当て部材として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用いるとともに、上記放電部材として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用い、該突き当て部材を該軸部材の軸線方向の両端部又は両端付近にそれぞれ固定してこれら突き当て部材の間に該放電部材を挟み込ませるようにし、室温１０〜３２［℃］の環境下における上記ギャップを１５〜７５［μｍ］の範囲に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４のプロセスユニットであって、上記軸部材の表面上における上記放電部材の厚みが０．３〜２．０［ｍｍ］であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３、４又は５のプロセスユニットにおいて、上記突き当て部材、放電部材の材料として、それぞれ熱可塑性樹脂を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６のプロセスユニットにおいて、上記突き当て部材の材料として、絶縁性樹脂を用いるとともに、上記放電部材の材料として導電性樹脂を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項３乃至７の何れかのプロセスユニットにおいて、上記潜像担持体として、上記被覆層に感光層と表面保護層とを有する感光体を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８のプロセスユニットにおいて、上記感光体として、その表面移動方向と直交する方向における潜像形成領域だけでなく、該方向における非潜像形成領域にも上記感光層を被覆したものを用い、上記突き当て部材を、該非潜像形成領域の該感光層の上に突き当てたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかのプロセスユニットにおいて、上記潜像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、金属基体の表面に被覆された被覆層に潜像を担持する潜像担持体と、金属製の軸部材及びこれの回転方向の全周に渡って固定された放電部材を有する回転部材における該放電部材からの放電により、該放電部材に所定のギャップを介して対向する該潜像担持体の被覆層を帯電せしめる帯電装置と、該帯電装置によって帯電せしめた該被覆層に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像を現像して可視像を得る現像手段とを備える画像形成装置であって、金属材質、大きさ及び形状が上記潜像担持体の上記金属基体と同一である金属体を、該潜像担持体に代えて、上記所定のギャップで上記放電部材に対向させた場合に、上記回転部材の軸部材と、該金属体との間の静電容量［ｐＦ］を、該放電部材の表面移動方向と直交する方向における該放電部材の長さ［ｍｍ］で除算した値が、０．３５［ｐＦ／ｍｍ］であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置であって、直流バイアスに交流バイアスを重畳した帯電バイアスを上記帯電装置の上記放電部材に供給するバイアス供給手段を有し、該交流バイアスの周波数［Ｈｚ］が上記潜像担持体の表面移動の線速［ｍｍ／ｓｅｃ］の７倍よりも大きく且つ該線速の１２倍よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置であって、上記バイアス供給手段が上記交流バイアスを定電流制御するものであることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、潜像担持体に突き当たる突き当て部材と、該潜像担持体に所定のギャップを介して対向しつつ該潜像担持体に向けて放電する放電部材とが回転可能な軸部材に対してその回転方向の全周に渡って固定された回転部材を有し、該潜像担持体と該突き当て部材との突き当たりによって該潜像担持体と該放電部材とのギャップを維持しつつ、該放電部材からの放電によって該潜像担持体を帯電せしめる帯電装置における該回転部材を製造する回転部材製造方法において、上記軸部材に上記放電部材を固定する工程と、上記突き当て部材を該軸部材の軸線方向の両端部又は両端付近にそれぞれ固定して両突き当て部材の間に該放電部材を間に挟み込ませる工程と、該放電部材及び該突き当て部材を旋盤加工してそれぞれの径を調整する工程とを実施して、請求項１乃至９の何れかのプロセスユニットの帯電装置における回転部材、あるいは請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置の帯電装置における回転部材を製造することを特徴とするものである。

本発明者は、後述する実験により、金属材質、大きさ及び形状が潜像担持体の金属基体と同一である金属体を、潜像担持体に代えて、所定の帯電ギャップで放電部材に対向させた場合に、次のような条件が具備されるように、帯電ギャップや潜像担持体の材質、大きさ、形状等を設定したり、帯電ギャップを設定したりすることで、潜像担持体の帯電ムラを抑え得ることを見出した。即ち、帯電装置に搭載された回転部材における軸部材と、上記金属体との間の静電容量［ｐＦ］を、放電部材の表面移動方向と直交する方向における該放電部材の長さ［ｍｍ］で除算した値が、０．３５［ｐＦ／ｍｍ］以上であるという条件である。よって、かかる条件を具備する請求項１乃至１４の発明においては、表面移動する放電部を、所定のギャップを介して潜像担持体に対向させつつ、その放電部からの放電によって潜像担持体を帯電せしめる際における帯電ムラを抑えることができる。

次に、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）の実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、光書込ユニット１１０、給紙カセット１２０，１３０、レジストローラ対１４０、転写装置１５０、ベルト定着方式の定着装置１７０、スタック部１８０等も備えている。更には、図示しないトナー補給容器、廃トナーボトル、電源ユニットなども備えている。なお、以下、各符号の添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック用の部材であることを示す。

光書込ユニット１１０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する４つのレーザダイオードからなる光源、正六面体のポリゴンミラー、これを回転駆動するためのとポリゴンモータ、ｆθレンズ、レンズ、反射ミラー等を有している。レーザダイオードから射出されたレーザー光Ｌは、ポリゴンミラーの何れか１つの面で反射してポリゴンミラーの回転に伴って偏向せしめられながら、感光体表面に到達する。そして、感光体表面をその軸線方向に光走査する。

上記トナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、像担持体としてのドラム状の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。これら感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、アルミ等の素管に有機感光層が被覆された直径３０［ｍｍ］のドラムであり、図示しない駆動手段によって線速１２５［ｍｍ／ｓｅｃ］で図中時計回りに回転駆動せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調したレーザー光Ｌを発する上述の光書込ユニット１１０によって暗中にて光走査されて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像を担持する。

図２は、４つのトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ用のトナー像形成部１００Ｙを転写装置１５０の一部とともに示す拡大構成図である。なお、他のトナー像形成部（１００Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる点の他がＹ用のものと同様の構成になっているので、これらの説明については省略する。同図において、トナー像形成部１００Ｙは、プロセスユニット１Ｙと現像装置５０Ｙとを備えている。プロセスユニット１Ｙは、感光体２Ｙの他、これの表面に対し、潤滑剤を塗布するブラシローラ３Ｙ、クリーニング処理を施す揺動可能なカウンタブレード４Ｙ、除電処理を施す除電ランプ５Ｙなどを有している。また、感光体２Ｙを一様帯電せしめる帯電ローラ１０Ｙや、これの表面をクリーニングするローラクリーニング装置２０Ｙなども有している。

プロセスユニット１Ｙにおいて、図示しない電源によって交流の帯電バイアスが印加される帯電ローラ１０Ｙは、軸部材１１Ｙ、突き当てコロ１２Ｙ、放電部材１３Ｙなどから構成されている。軸部材１１Ｙは、帯電ローラ１０Ｙの芯金となっており、これの両端部がそれぞれ図示しない軸受けによって回転自在に支持されている。軸部材１１Ｙには、図示しない電源によってＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳した帯電バイアスが印加される。軸部材１１Ｙの軸線方向の中央部表面には、導電性材料の被覆による放電部材１３Ｙが軸周方向の全周に渡って被覆されている。この帯電ローラ部材１３Ｙを間に挟み込むように、軸部材１１Ｙの両端付近にはそれぞれ絶縁性材料からなるリング状の突き当てコロ１２Ｙが、圧入と接着とによって固定されている。これら突き当てコロ１２Ｙの外径は、放電部材１３Ｙの外径よりも数十〜１００［μｍ］大きくなっている。帯電ローラ１０Ｙは、かかる突き当てコロ１２Ｙを感光体２Ｙに当接させながら、放電部材１３Ｙを感光体２Ｙに対して所定の帯電ギャップを介して対向させている。そして、図示しない駆動手段により、その表面を感光体２Ｙの表面移動とは逆方向に移動させるように回転せしめられながら、放電部材１３Ｙからの放電によって感光体２Ｙの表面を一様帯電せしめる。このように一様帯電せしめられた感光体２Ｙの表面に、上述の光書込ユニット（図１の符号１１０）で変調及び偏向されたレーザー光Ｌが走査されると、その表面に静電潜像が形成される。

現像装置５０Ｙは、ケーシング５１Ｙに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ロール５２Ｙを有している。また、第１搬送スクリュウ５３Ｙ、第２搬送スクリュウ５４Ｙ、現像ドクタ５５Ｙ、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）５６Ｙ、図示しない粉体ポンプとの連通部５７Ｙ等も有している。

ケーシング５１Ｙには、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとを含むＹ現像剤が内包されている。このＹ現像剤は第１搬送スクリュウ５３Ｙ、第２搬送スクリュウ５４Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、現像剤担持体たる現像ロール５２Ｙの表面に担持される。そして、現像ドクタ５５Ｙによってその層厚が規制されてから感光体２Ｙと対向する現像領域に搬送され、ここで感光体２Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体２Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール５２Ｙの表面（現像スリーブ）の回転に伴ってケーシング５１Ｙ内に戻される。一方、現像に寄与したＹトナー像は、紙搬送ベルト１５１によって搬送される転写紙Ｐに転写される。なお、現像ロール５２Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブと、これに連れ回らないように内包される図示しないマグネットローラとを有している。そして、マグネットローラの発する磁力により、現像スリーブ表面にＹ現像剤を引き付けて担持する。

透磁率センサからなるＴセンサ５６Ｙは、ケーシング５１Ｙの底板に取り付けられ、第１搬送スクリュウ５３Ｙによって搬送されるＹ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、Ｔセンサ５６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、ＲＡＭ等の記憶手段を備えており、この中にＴセンサ５６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像装置に搭載されたＴセンサからの出力電圧の目標値であるＭ，Ｃ，Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｙ用の現像装置５０Ｙについては、Ｔセンサ５６Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹトナーカートリッジに連結する粉体ポンプを比較結果に応じた時間だけ駆動させる。そして、これにより、Ｙトナーカートリッジ内のＹトナーを、連結部５７Ｙを介して現像装置５０Ｙ内に補給する。このようにして粉体ポンプの駆動が制御（トナー補給制御）されることで、現像に伴ってＹトナー濃度を低下させたＹ現像剤に適量のＹトナーが補給され、現像装置５０Ｙ内の現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。なお、他の現像装置についても、同様のトナー補給制御が実施される。

以上のようにして、先に図１に示した各トナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、光書込ユニット１１０と共同して、各感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに可視像たるトナー像を形成する。よって、本プリンタにおいては、各トナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、光書込ユニット１１０との組合せにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの無端移動する表面にトナー像を形成する可視像形成手段として機能している。

Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナーは結着樹脂、着色剤及び電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて他の添加剤が加えられている。結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂等を用いることができる。

着色材（例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）としては、従来から公知のものを使用することができる。着色材の量は結着樹脂１００重量部に対して０．１から１５重量部が適当である。

電荷制御剤としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、４級アンモニウム塩などを用いることができ、これらをトナー粒子の極性によって使い分ける。荷電制御剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。

トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくことが望ましい。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子などを用いることができる。これら流動性付与剤の粒径は０．０１〜３μｍの範囲のものがよい。流動性付与剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１〜７．０重量部の範囲が好ましい。

トナーを製造する方法としては、種々の公知の方法や、それらを組み合わせた方法を用いることができる。例えば、混練粉砕法では、まず、結着樹脂、着色材（例えばカーボンブラック）、その他必要とされる添加剤などを乾式混合したものを、エクストルーダー、二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練する。そして、それを冷却固化してからジェットミルなどの粉砕機で粉砕した後、気流分級機によって分級してトナーを得る。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマー、着色材、添加剤などからトナーを製造することも可能である。

現像剤のキャリアは、芯材だけからなるものや、芯材上に被覆層を設けたものを用いるのが一般的である。樹脂被覆キャリアの芯材としては、粒径２０〜６０μｍ程度のフェライト、マグネタイトなどを用いることができる。また、芯材上の被覆層の材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンなどを例示することができる。被覆層の形成法としては、従来と同様、芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布する方法が挙げられる。

プリンタ本体の下部には、２つの給紙カセット１２０，１３０が配設されている。これら給紙カセット１２０，１３０は、転写紙Ｐを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容しており、一番上の転写紙Ｐに給紙ローラ１２１，１３１を押し当てている。そして、所定のタイミングで給紙ローラ１２１，１３１を回転させて、転写紙Ｐを給紙路に送り出す。この給紙路の末端には、レジストローラ対１４０が配設されており、送られてきた転写紙Ｐを、Ｙトナー像形成部１００Ｙの感光体２Ｙ上に形成されたＹトナー像に同期させ得るタイミングで、後述の転写装置１５０に向けて送り出す。

図３は、転写装置１５０の要部構成を示す拡大構成図である。同図において、転写装置１５０は、紙搬送ベルト１５１と、複数の張架ローラとを有するベルト装置を有している。このベルト装置に搭載された張架ローラとは、具体的には、入口ローラ１５２、分離ローラ１５３、駆動ローラ１５４、テンションローラ１５５、下部ローラ１５６の５つである。転写装置１５０は、かかる構成のベルト装置の他、静電吸着ローラ１５７、４つの転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、４つの搬送支持ローラ１５９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ベルトクリーニング装置１６０、押圧ローラ１６１等を有している。また、入口ブラケット１６２、揺動ブラケット１６３、出口ブラケット１６４、カム１６５等も有している。

紙搬送ベルト１５１は、体積抵抗率が１０^１０〜１０^１２Ωｃｍ、表面抵抗率が１０^１２〜１０^１４Ω／□にそれぞれ調整された高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材料にはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）が用いられている。そして、複数の張架ローラに張架されながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される駆動ローラ１５４により、図中反時計回りに無端移動せしめられる。なお、紙搬送ベルト１５１の材料として、ポリフッ化ビニリデンに代えて、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等を用いることも可能である。また、これらの樹脂を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成して、多層構造のベルトとしてもよい。

入口ローラ１５２、転写バイアスローラ１５８Ｙ〜Ｋ、搬送支持ローラ１５９Ｙ〜Ｋ、分離ローラ１５３、駆動ローラ１５４、テンションローラ１５５、下部ローラ１５６は、何れも紙搬送ベルト１５１の裏面に接触している。これらローラのうち、図中最も右側に配設された入口ローラ１５２は、その近傍に配設された静電吸着ローラ１５７との間に紙搬送ベルト１５１を挟み込むようになっている。この静電吸着ローラ１５７は、図示しない電源から印加される静電吸着バイアスによってベルトおもて面に電荷を付与することで、後述のレジストローラ対（１４０）から送り出されてくる転写紙Ｐを静電吸着させるようにする。

４つの転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、それぞれ、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧されて、紙搬送ベルト１５１を挟み込むようになっている。この押圧により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと紙搬送ベルト１５１とがベルト移動方向において所定の長さで接触するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの転写ニップが形成されている。また、転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金には、それぞれ転写バイアス電源によって定電流制御される転写バイアスが印加されている。これにより、転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介して紙搬送ベルト１５１の裏面に転写電荷が付与され、各転写ニップにおいて紙搬送ベルト１５１と感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、本プリンタにおいては、転写手段として転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを用いてもよい。また、転写チャージャなどを用いてもよい。

４つの転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の３つは、それぞれ、図示しない軸受け部材を介して揺動ブラケット１６３に支持されている。この揺動ブラケット１６３は、紙搬送ベルト１５１のループ内側に配設され、回動軸１６２ａを中心に揺動可能に構成されている。４つの搬送支持ローラ１５９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の３つも、この揺動ブラケット１６３に支持されている。揺動ブラケット１６３の図中下方には、図示しない駆動手段によって回転軸１６５ａを中心に回転駆動されるカム１６５が配設されている。これがそのカム面を揺動ブラケット１６３に突き当てる位置で回転停止されると、揺動ブラケット１６３が回動軸１６３ａを中心に図中反時計回りに揺動せしめられる。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃが、紙搬送ベルト１５１を介して感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃに当接して、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップが形成される。これに対し、カム１６５がそのカム面を揺動ブラケット１６３に突き当てない位置で回転停止されると、揺動ブラケット１６３が回動軸１６３ａを中心に図中時計回りに揺動せしめられる。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃが、紙搬送ベルト１５１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃに押し当てない位置まで移動して、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップが形成されなくなる。このように、転写装置１５０は、揺動ブラケット１６３の揺動によって紙搬送ベルト１５１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃに当接させてＹ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップを形成したり、紙搬送ベルト１５１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させたりする。

入口ローラ１５２、静電吸着ローラ１５７及び下部ローラ１５６は、それぞれ図示しない軸受け部材を介して、入口ブラケット１６２に支持されている。この入口ブラケット１６２は、紙搬送ベルト１５１のループ内側に配設され、下部ローラ１５６の軸を中心にして揺動可能に構成されている。

揺動ブラケット１６３は、その図中左端付近にガイド穴１６３ｂを有しており、これの内部に入口ブラケット１６２から延びるピン１６２ａを遊動可能に位置させている。そして、上述のカム１６５の回転によって図中反時計回りに揺動すると、ガイド穴１６２ｂ内のピン１６２ａを押し上げる。すると、入口ブラケット１５１が、揺動ブラケット１６３の揺動にリンクして、下部ローラ１５６の軸を中心にして図中反時計回りに揺動せしめられて、入口ローラ１５２、静電吸着ローラ１５７及び下部ローラ１５６を押し上げる。また、揺動ブラケット１６３が図中時計回りに揺動せしめられると、入口ブラケット１５１がそれにリンクして図中時計回りに揺動して、入口ローラ１５２、静電吸着ローラ１５７及び下部ローラ１５６を下方に移動させる。このような揺動ブラケット１６３の揺動に伴う入口ローラ６１、静電吸着ローラ１５７及び下部ローラ１５６の移動により、紙搬送ベルト１５１による紙搬送面が一直線状に維持される。

転写装置１５０は、転写紙Ｐに黒単色のトナー像を転写する場合には、揺動ブラケット１６３を図中時計回りに揺動させて、紙搬送ベルト１５１をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。黒単色のトナー像を転写する場合には、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップでのトナー像転写が行われないので、それらの転写ニップを形成しないで黒色単色のトナー像の転写を行うのである。これにより、紙搬送ベルト１５１やこれの駆動系に余計な負荷をかけることなく、黒単色のトナー像を転写することができる。

４つの転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の転写バイアスローラ１５８Ｋは、図示しない軸受け部材を介して出口ブラケット１６４に支持されている。この出口ブラケット１６４は、紙搬送ベルト１５１のループ内側に配設され、出口ローラ１６５の軸を中心に揺動可能に構成されている。４つの搬送支持ローラ１５９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の搬送支持ローラ１５９Ｋも、この出口ブラケット１６４に支持されている。Ｋ用の転写バイアスローラ１５８Ｋは、出口ブラケット１６４の図中時計回りの揺動により、紙搬送ベルト１５１をＫ用の感光体２Ｋに押し当てない位置に移動する。この状態で上述の揺動ブラケット１６３が図中時計回りに揺動すると、紙搬送ベルト１５１が全ての感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから離間する。転写装置１５０は、このように紙搬送ベルト１５１を全ての感光体から離間させた状態で、プリンタ本体に対して着脱されるようになっている。

転写装置１５０は、後述のフルカラー画像を転写紙Ｐに転写する場合には、紙搬送ベルト１５１を全ての感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに接触させて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを形成する。後述のレジストローラ対（１４０）から送り出された転写紙Ｐは、上述の静電吸着ローラ１５７と紙搬送ベルト１５１との間に挟まれる。そして、紙搬送ベルト１５１のおもて面に吸着されながら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを順次通過していく。これにより、各感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が、それぞれ転写ニップで転写紙Ｐに重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙Ｐ上に重ね合わせて転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙Ｐ上にはフルカラー画像が形成される。

フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、紙搬送ベルト１５１の無端移動に伴って、分離ローラ１５３によるベルト張架位置にさしかかる。このベルト張架位置では、分離ローラ１５３が紙搬送ベルト１５１の無端移動方向をほぼ反転させるような急激な巻き付け角で紙搬送ベルト１５１を巻き付けている。紙搬送ベルト１５１上に吸着している転写紙Ｐは、このような急激なベルトの移動方向の変化に追従することができず、紙搬送ベルト１５１から分離される。そして、図示しない定着装置に受け渡される。

テンションローラ１５５は、スプリングによって紙搬送ベルト１５１に向けて付勢されることで、紙搬送ベルト１５１に対して所定のテンションを付与している。このテンションローラ１５５と、駆動ローラ１５４との間におけるベルト展張箇所のおもて面には、押圧ローラ１６１が押し当てられている。この押し当てにより、紙搬送ベルト１５１がループ内側に向けて湾曲している。紙搬送ベルト１５１がこのように大きく湾曲することにより、駆動ローラ１５４に対する紙搬送ベルト１５１の巻き付き箇所がより大きく確保されている。そして、この巻き付き箇所のおもて面には、ベルトクリーニング装置１６０が当接している。分離ローラ１５３による張架位置で転写紙Ｐを定着装置に受け渡した紙搬送ベルト１５１のおもて面には、各感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから転移してしまった汚れトナーが付着している。ベルトクリーニング装置１６０は、この汚れトナーを紙搬送ベルト１５１から除去するためのものである。

先に示した図１において、定着装置１７０は、加圧ローラ１７１、定着ベルト１７２、加熱ローラ１７３、駆動ローラ１７４等を有している。定着ベルト１７２は、加熱ローラ１７２と駆動ローラ１７４とによって張架されながら、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる駆動ローラ１７４によって図中時計回りに無端移動せしめられる。加熱手段たる加熱ローラ１７２は、ハロゲンランプ等の熱源を内包しており、これによって定着ベルト１７２を裏面から加熱する。一方、当接ローラたる加圧ローラ１７１は、無端移動せしめられる定着ベルト１７２に接触しながら、接触部で表面をベルトと同様に移動させるように回転して定着ニップを形成している。転写装置１５０の紙搬送ベルト１５１から定着装置１７０に受け渡された転写紙Ｐは、その像転写面を定着ベルト１７２に接触させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧によって像転写面にフルカラー画像が定着せしめられながら、定着装置１７０を通過する。

定着装置１７０を通過した転写紙Ｐは、搬送ローラ対や反転ガイド板などを経由した後、更に搬送ローラ対を経て、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック部１８０に向けて排出される。

先に示した図２において、Ｙ用の転写ニップを通過した後の感光体２Ｙ表面は、する。図中反時計回りに回転駆動せしめられる潤滑剤塗布手段たるブラシローラ３Ｙで所定量の潤滑剤が塗布された後、カウンタブレード４Ｙでクリーニングされる。そして、除電ランプ５Ｙから照射された光によって除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。

帯電ローラ１０Ｙの放電部材１３Ｙは、感光体２Ｙに対して非接触になっているが、感光体２Ｙのトナーが静電気力によって付着することがある。付着したトナーは、放電部材１３Ｙに接触しながら回転するローラクリーニング装置２０Ｙによって放電部材１３Ｙ表面から静電的にクリーニングされる。

なお、同図においては、帯電ローラ１０Ｙやローラクリーニング装置２０Ｙなどによって被帯電体たる感光体２Ｙを帯電せしめる帯電装置が構成されている。また、プロセスユニット１Ｙは、感光体２Ｙ、帯電装置、ブラシローラ３Ｙ、カウンタブレード４Ｙ、除電ランプ５Ｙ等が、１つのユニットとして、プリンタ本体に対して着脱可能となるように、共通の支持体に支持されたものである。また、４つのトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ用のトナー像形成部１００Ｙについて説明してきたが、他色のトナー像形成部１００Ｍ，Ｃ，Ｋも同様の構成になっているので説明を省略する。

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図４は、本プリンタの帯電ローラを示す縦断面図である。なお、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像形成部は、それぞれ対応するトナーの色が異なる点の他は同様の構成であるので、図４以降の図では符号の後部に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。図４において、回転部材たる帯電ローラ１０は、ステンレス等の金属からなる軸部材１１と、２つの突き当てコロ１２と、放電部材１３とを有している。軸部材１１は、円柱状の主軸部１１ｂと、これの軸線方向の両端からそれぞれ突出する突出軸部１１ａとから構成されている。主軸部１１ｂの直径は８［ｍｍ］になっている。放電部材１３は、軸部材１１の主軸部１１Ｂの軸線方向における中央部に対し、導電性樹脂が射出成形法によって１．５［ｍｍ］の厚みで主軸部全周に渡って形成されたものであり、その外径は１１［ｍｍ］程度になっている。突き当て部材たる２つの突き当てコロ１２は、外径１１．１［ｍｍ］程度、内径８［ｍｍ］弱、軸線方向の長さ８［ｍｍ］のリング状の絶縁性硬質プラスチックからなる。軸部材１１に固定された放電部材１３を間に挟み込むように、主軸部１１Ｂの両端部にそれぞれ圧入及び接着によって固定されている。

図５は、本プリンタの感光体と帯電ローラとを示す斜視図である。同図において、帯電ローラ１０の軸部材１１は、両端の突出軸部（１１ａ）がぞれぞれ図示しない軸受けによって回転自在に支持されながら、軸受けに当接する図示しないスプリングによってドラム状の感光体２に向けて付勢されている。この付勢により、帯電ローラ１０の２つの突き当てコロ１２がそれぞれ感光体２の両端付近に突き当たるとともに、放電部材１３と感光体２表面との間に数十〜１００［μｍ］の帯電ギャップが形成される。軸部材１１における２つの突出軸部（１１ａ）のうち、一方には、図示しない駆動受入ギヤが固定されており、これが感光体２の軸に取り付けられた図示しないフランジギヤと噛み合うことで、帯電ローラ１０が回転する。かかる回転では、帯電ローラ１０が感光体２と同期して駆動されるので、突き当てコロ１２の摩擦係数を低くしても帯電ローラ１０をスリップさせることなく確実に回転させることができる。

ところで、上述した特許文献１に記載の帯電装置は、帯電ローラとして、芯金の表面に導電性ゴムが固定され、且つその導電性ゴムのローラ軸線方向の両端部にそれぞれ厚み１００［μｍ］程度のフィルム部材が巻き付けられたものを用いる。そして、その両端部のフィルム部材を潜像担持体たるドラム状の感光体に突き当てることで、フィルム部材が巻き付けられていない導電性ゴム箇所である放電部と、感光体との間に１００［μｍ］程度のギャップを維持する。このような帯電ローラでは、環境温度の上昇に伴って導電性ゴムの硬度が低くなると、感光体に圧接せしめられるフィルム部材の導電性ゴムへの食い込み量が増加することから、上述の帯電ギャップがより小さくなる。この逆に、環境温度の低下に伴って導電性ゴムの硬度が高くなると、前述の食い込み量が減少することから、帯電ギャップがより大きくなる。これらの結果、比較的低温になったときに放電部を感光体に近づけ過ぎてトナーを放電部に固着させ易くなったり、比較的高温になったときに放電部を感光体から遠ざけ過ぎて感光体に帯電ムラを引き起こしたりすることがあった。

かかるトナー固着や帯電ムラを抑えるべく、本出願人は、放電部の材料として、柔らかい導電性ゴムに代えて導電性の硬質プラスチックを用いた帯電ローラを試作してみた。しかしながら、この帯電ローラでは、感光体に突き当たる突き当て部材としての厚み１００［μｍ］程度のフィルム部材が、感光体との摺擦により、硬質プラスチックからなる放電部表面からすぐに剥がれてしまった。このため、実使用に対応できる耐久性を発揮することができなかった。

このような耐久性に関する欠点を解消すべく、本出願人は上述した特許文献２において、次のような帯電ローラを提案した。即ち、ローラ周方向に延在する凹部を放電部のローラ軸線方向の両端部にそれぞれ設け、その凹部内で熱収縮チューブを凹部上端から僅かに突出する程度の大きさまで熱収縮させて感光体に突き当てるようにした帯電ローラである。かかる構成では、熱収縮チューブを凹部内に食い込ませて放電部にしっかりと固定することで、突き当て部材たるチューブの剥がれを抑えて実使用に対応できる良好な耐久性を発揮することができる。

ところが、この帯電ローラでは、収縮後のチューブの周方向における厚み偏差が大きいことから、帯電ローラ１周あたりにおける帯電ギャップの変動が著しくなる。そして、比較的低温の環境下において、チューブの肉薄の箇所が感光体に突き当たっているときに、帯電ギャップが非常に小さくなって放電部にトナーを固着させ易くなってしまった。また、比較的高温の環境下においては、チューブの肉厚の箇所が感光体に突き当たっているときに、帯電ギャップが非常に大きくなって帯電不良を引き起こしてしまった。

そこで、本発明者は、図４や図５に示したように、軸部材１１の主軸部１１ｂに導電性材料からなる放電部材１３を被覆し、その放電部材１３を間に挟み込ませるように、放電部材１３よりも径の大きなリング状の突き当て部材１２を主軸部１１ｂの両端部にそれぞれ固定した帯電ローラ１０を開発した。かかる構成の帯電ローラ１０では、突き当て部材１２を導電性ゴムからなる比較的柔らかい下地ではなく、剛性の高い軸部材１１に固定している。このため、高温の環境下で柔らかくなりすぎた下地に突き当て部材１２を大きく食い込ませるといった事態を回避して、その食い込みに起因する帯電ギャップの変動を解消することができる。また、放電部材１３よりも肉厚の突き当て部材１２を圧入、接着、積層等の方法によって軸部材１１にしっかりと固定することが可能になるので、突き当て部材１２の剥がれによる耐久性の低下を抑えることができる。また、突き当て部材１２として、リング状に加工した硬質プラスチックなどといった厚み偏差の調整が容易な材料からなるものを用いることが可能になるので、温度変化と突き当て部材１２の厚み偏差とに起因するトナー固着や帯電ムラを抑えることもできる。

しかしながら、この帯電ローラ１０に限らず、感光体２に所定の帯電ギャップを介して対向させた対向部からの放電によって感光体２を帯電せしめる非接触帯電方式では、次のような問題があった。即ち、温度変動にかかわらず、帯電ギャップの設定値や、帯電ローラの放電部の材料などによっては、感光体２を一様に帯電せしめることが困難になって帯電ムラを引き起こすことがあった。そこで、本発明者は、以下に説明する実験を行った。

まず、帯電ローラ１０として、以下に説明するＡ〜Ｇという７種類のものを試作した。なお、これら７種類の帯電ローラ１０のうち、Ａ〜Ｅは、それぞれ次のようにした製造したものである。即ち、まず、基材樹脂１００重量部に四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン系高分子化合物からなるイオン導電剤６０重量部を配合して得た樹脂組成物を、ステンレスからなる直径９［ｍｍ］の主軸部１１ｂ中央部の全周に渡って、数［ｍｍ］の厚みで射出成形した。これにより、主軸部１１ｂの中央部に熱可塑性樹脂からなる放電部材１３を固定した。次に、熱可塑性樹脂が内径９［ｍｍ］弱、外径十数［ｍｍ］、軸線方向の長さ８［ｍｍ］の大きさに成形されたリング状の突き当てコロ１２を、主軸部１１ｂの両端部にそれぞれ圧入及び接着せしめた。そして、このようにして得たローラを、旋盤切削加工機で精密成形した。具体的には、旋盤切削加工により、放電部材１３を直径１１［ｍｍ］に切削加工するとともに、突き当てコロ１２を直径１１［ｍｍ］よりも少し大きめに切削加工した。このように、主軸部１１ｂに対して、放電部材１３と突き当てコロ１２との両方を固定してから、それぞれを切削加工してその外径を仕上げることで、旋盤切削加工時の偏心による帯電ローラ１０の周方向のギャップ変動を解消することができる。具体的には、旋盤切削機では、切削品を完全に真円に加工することができない。ワークを把持するチャックにおける形状精度の限界等により、どうしてもワークを微妙に偏心させた状態で回転させてしまうからである。このように微妙な偏心が生ずる旋盤切削加工を用いて、主軸部１１ｂに固定した放電部材１３を加工して仕上げる一方で、突き当てコロ１２については旋盤による仕上げ加工を行ってから主軸部１１ｂに固定したとする。すると、帯電ローラ１０の周方向において、放電部材１３の偏心位相と、突き当てコロ１２の偏心位相とが、ずれてしまうため、周方向のギャップ変動が生じてしまう。これに対し、両者をともに主軸部１１ｂに固定してからそれぞれの外径を旋盤切削加工で仕上げると、両者の偏心位相を揃えることができるため、旋盤切削加工時の偏心に起因するギャップ変動を解消することができるのである。

［帯電ローラＡ］
ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）１００重量部にイオン導電剤６０重量部を配合して得た樹脂組成物（体積抵抗率１０^５Ωｃｍ）を、主軸部１１Ｂの中央部の全周に渡って、数［ｍｍ］の厚みで射出成形して放電部材１３を得た。そして、主軸部１１ｂの両端部にそれぞれリング状の突き当てコロ１２を圧入及び接着によって固定して放電部材１３に繋げた後、旋盤切削加工により、放電部材１３を外径１１［ｍｍ］に仕上げた。また、突き当てコロ１２も外径１１［ｍｍ］に仕上げた。かかる構成の帯電ローラ１０では、放電部材１３と突き当てコロ１２との厚み方向における段差がないため、帯電ギャップが形成されないローラ接触方式のものとなる。

［帯電ローラＢ］
突き当てコロ１２の外径を旋盤切削加工によって１１．０３［ｍｍ］程度に仕上げた他は、帯電ローラＡと同様にして帯電ローラ１０を作成した。

［帯電ローラＣ］
突き当てコロ１２の外径を旋盤切削加工によって１１．０５［ｍｍ］程度に仕上げた他は、帯電ローラＡと同様にして帯電ローラ１０を作成した。

［帯電ローラＤ］
突き当てコロ１２の外径を旋盤切削加工によって１１．０７［ｍｍ］程度に仕上げた他は、帯電ローラＡと同様にして帯電ローラ１０を作成した。

［帯電ローラＥ］
突き当てコロ１２の外径を旋盤切削加工によって１１．０９［ｍｍ］程度に仕上げた他は、帯電ローラＡと同様にして帯電ローラ１０を作成した。

［帯電ローラＦ］
厚み１５０［μｍ］の導電性樹脂チューブを固定した。ＰＶＤＦ樹脂（ポリフッ化ビニリデン−ポリビニリデンフルオロエチレン）１００重量部にカーボンが分散せしめられた厚み１５０［μｍ］、体積抵抗率１０^６ ［Ωｃｍ］の導電性樹脂チューブを、外径１０．８５［ｍｍ］程度のステンレスからなる軸部材１１の主軸部１１ｂに固定した。これにより、放電部材１３の外径が１１［ｍｍ］であり、且つ突き当て部材を有していない帯電ローラを得た。かかる構成の帯電ローラも、放電部材１３が感光体２に接触する接触方式となる。

［帯電ローラＧ］
帯電ローラＦにおける放電部材１１の軸線方向の両端部に、ＰＥＴ樹脂層と粘着層からなる厚み５０［μｍ］の樹脂テープを貼り付けて、感光体２に突き当てるようにした。

これらＡ〜Ｇの帯電ローラは、何れも長さがＡ３用紙短手方向に対応しており、３０５［ｍｍ］の帯電幅で感光体２を帯電せしめることができる。なお、感光体２は、直径３０［ｍｍ］のドラム状のアルミニウム素管（金属基体）表面に、感光層等が被覆されたものである。

次に、これらＡ〜Ｇの帯電ローラを、株式会社リコー社製のイプシオカラー８１００の改造機におけるプロセスユニット（１Ｋ）の帯電ローラを、上述したＡ〜Ｇのものに順次交換しながら、帯電ギャップを測定した。帯電ギャップについては、図６に示すギャップ測定装置を用いて測定することができる。このギャップ測定装置５００は、レーザー発光部５０１から発したレーザー光を、帯電ギャップＧを通して受光部５０２で受光するようにプロセスユニットにセットされる。そして、受光部５０２による受光量に基づいて、帯電ギャップＧの値を求めることができる。レーザー発光部５０１と受光部５０２とを保持している保持部５０３は、図示しないガイドレール上を図中奥行き方向、即ち、感光体２の軸線方向に沿ってスライド移動可能に支持されている。図示しない駆動手段によって保持部５０３をスライド移動させることで、帯電ギャップを感光体２の軸線方向に順次測定していくことが可能になっている。かかる構成のギャップ測定装置５００として、本発明者は、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ社製のレーザースキャンマイクロメータ ＬＳＭ−６００を使用した。

次に、上記改造機におけるプロセスユニット（１Ｋ）において、感光体（２Ｋ）に代えて、そのアルミニウム素管と金属材料、形状及び大きさが同一であるアルミニウムドラム（直径３０ｍｍ）をセットした。そして、このプロセスユニット（１Ｋ）の帯電ローラを、上述したＡ〜Ｇのものに順次交換しながら、それぞれ、金属ドラムと放電部材（１３）との間の静電容量を測定した。この測定は、ＨＰ社製ＬＣＲメーター ４２６３Ｂを使用して行った。このとき、測定電圧１Ｖ、測定周波数１ｋＨｚに設定し、ＬＣＲメーターのリード線を、帯電ローラの軸部材（１１）と、金属ドラムに摺擦するアース電極とに接続した。

次に、上記改造機におけるプロセスユニット（１Ｋ）のアルミニウムドラムを取り外して、再び感光体（２Ｋ）をセットした。この感光体（２Ｋ）は、直径３０［ｍｍ］のアルミニウム素管の表面に、厚み３［μｍ］の下引き層、厚み０．１５［μｍ］の電荷発生層、厚み２０［μｍ］の電荷輸送層、厚み５［μｍ］の表面保護層が順次被覆されたものである。表面保護層についてはスプレー塗工によって形成した。また、それ以外の層については浸漬塗工法によって形成した。電荷輸送層、表面保護層ともにバインダー樹脂としてポリカーボネートを用い、表面保護層には平均粒径０．３［μｍ］のアルミナ粒子を全固形分に対して１５重量％の割合で添加した。各層の厚みの測定については、渦電流方式の膜厚計であるＦＩＳＣＨＥＲ製ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ ＭＭＳを使用した。

このような感光体（２Ｋ）がセットされたプロセスユニット（１Ｋ）の帯電ローラを上述したＡ〜Ｇのものに順次交換しながら、上記改造機を作動させてテスト画像をプリントアウトした。そして、プリントアウト紙を顕微鏡で観察しながら、感光体（２Ｋ）の帯電ムラによる濃度ムラがそのテスト画像に現れているか否かを調べた。

以上に説明した実験の結果を次の表１に示す。なお、表１における帯電ギャップは、アルミドラムをセットした際の帯電ローラ１周あたりの平均値である。また、帯電ムラの項における「○」は、帯電ムラに起因する濃度ムラの発生が認められたかったことを示している。また、「×」は、帯電ムラに起因する濃度ムラの発生が認められたことを示している。また、Ｃ１／Ｌは、上述のＬＣＲメーターによる静電容量Ｃ１の測定値を、帯電ローラの帯電幅Ｌ（３０５［ｍｍ］）で除算した値である。この帯電幅Ｌとは、Ａ〜Ｆの帯電ローラでは、放電部材１３のローラ軸線方向の長さである。また、Ｇの帯電ローラでは、放電部材１３のローラ軸線方向の長さから、樹脂テープ貼付領域の長さを引いた値である。

表１に示すように、帯電ローラＥやＧを使用した場合に帯電ムラが発生したのに対し、それ以外の帯電ローラを使用した場合には帯電ムラが発生しなかった。帯電ローラＥ、Ｇの放電部材（１３）と同じ電気抵抗率の放電部材（１３）を有する他のローラでは、帯電ムラが発生していないので、帯電ムラの発生と放電部材（１３）の電気抵抗率との因果関係はないと考えられる。帯電ローラＥと帯電ローラＧとにおいて共通している事項として、何れもＣ１／Ｌが比較的小さな値であることが挙げられる。このＣ１／Ｌと、帯電ムラの発生状況とに着目すると、Ｃ１／Ｌが０．３５以上であるという条件を具備することが、帯電ムラの発生を抑えるための条件であると考えられる。そこで、本プリンタにおいては、帯電ローラ１０として、かかる条件を具備するものを用いている。

なお、帯電ムラ発生の評価を行うためのプリントアウトを実施するプロセスユニット（１Ｋ）の感光体（２Ｋ）として、厚み２０［μｍ］の電荷輸送層に代えて、厚み２５、３０、３５［μｍ］の電荷輸送層を被覆したものでも、プリントアウトを行ってみたが、何れの感光体（２Ｋ）でも、Ａ〜Ｇの帯電ローラにおいて同様の結果が認められた。よって、厚み２８．１５（３＋０．１５＋２０＋５）μｍ〜４３．１５（３＋０．１５＋３５＋５）μｍの被覆層であれば、その被覆層を省略したアルミニウムドラムを用いた静電容量Ｃ１の測定結果に基づいて、帯電ムラが抑えられる条件であるか否かを評価しても差し支えない。

次に、本発明者らは、図５に示した帯電ローラ１０として、放電部材１３と感光体２との帯電ギャップを互いに異ならせる複数種類のものを試作した。そして、それらをプリンタ本体に対して順次交換しながら、基準画像を出力して、帯電ギャップ、放電部材１３の汚れ具合、及び感光体２の帯電状態を調べる実験を行った。プリンタとしては、株式会社リコー社製のイプシオカラー８１００の改造機を使用し、プロセス線速を１２５［ｍｍ］に設定した。また、帯電バイアスについては、−７００［Ｖ］のＤＣバイアスに、周波数９００［Ｈｚ］のＡＣバイアスを重畳したものを使用した。このＡＣバイアスのピークツウピーク電圧については、初期状態を１．８［ｋＶ］に設定した。そして、上述の改造機でハーフトーンの基準画像を出力した。この出力画像に、感光体２の帯電ムラに起因する白黒ポチ状の濃度ムラが発生している場合には、ＡＣバイアスのピークツウピーク電圧をより大きく設定した後、再び基準画像を出力して濃度ムラの有無を確認した。そして、ピークツウピーク電圧を２．８［ｋＶ］以上に設定しても濃度ムラが現れる場合には、帯電ギャップが許容範囲を超えていることに起因する感光体２の帯電ムラが生じているものと判断した（後述する表２で×）。また、濃度ムラが現れていない場合であっても、上述の基準画像を複数の転写紙に連続して出力していき、途中で濃度ムラが現れた場合には、ピークツウピーク電圧を徐々に大きくしながら更なる出力を行った。そして、５万枚の出力でも最終的に濃度ムラが現れなかった場合に、帯電ギャップが許容範囲を超えていることに起因する感光体２の帯電ムラが生じていないものと判断した（後述する表２で○）。放電部材１３の汚れ具合については、上述の基準画像を複数の転写紙に連続して出力しながら、放電部材１３の汚れに起因する縦スジ状の濃度ムラの有無をそれぞれの出力画像で確認していき、５万枚の出力を行ってもそれが確認されない場合には、汚れなし（後述する表２で○）と評価した。また、５万枚以下の出力でそれが確認された場合には、汚れあり（後述する表２で×）と評価した。

この実験の結果は、次の表２に示す通りであった。なお、この実験については、室温２０［℃］湿度５０［％］の環境下で行った。また、帯電ギャップについては、帯電ローラ軸線方向の両端部及び中央部における帯電ギャップをそれぞれ測定した。表２には、それら測定値の最大値と最小値とを示している。

表２の結果から、放電部材１３と感光体１２との間の間隙である帯電ギャップが１５μｍを下回ると、トナーによる汚れ具合が急激に悪化し始めることがわかる。よって、帯電ギャップについては、室温１０〜３２℃の環境下において、温度変化にかかわらず、１５μｍ以上に保たないと、帯電部材１３のトナー汚れによる帯電性能の悪化や低寿命化を引き起こし易くなると言える。

また、表２の結果から、帯電ギャップが７５μｍを上回ると、帯電ギャップが許容範囲を超えたために異常放電が発生することに起因する感光体２の帯電ムラが急激に悪化し始めることがわかる。よって、帯電ギャップについては、室温１０〜３２℃の環境下において、温度変化にかかわらず、７５μｍ以上に保たないと、帯電ムラを引き起こし易くなると言える。

次に、本発明者らは、帯電ローラ１０として、次のようなものを試作した。即ち、まず、基材樹脂１００重量部に四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン系高分子化合物からなるイオン導電剤６０重量部を配合して得た樹脂組成物（体積抵抗１０^６Ωｃｍ）を、ステンレスからなる直径９［ｍｍ］の主軸部（１１ｂ）中央部の全周に渡って、数［ｍｍ］の厚みで射出成形した。これにより、主軸部（１１ｂ）の中央部に熱可塑性樹脂からなる放電部材（１３）を固定した。次に、熱可塑性樹脂が内径９［ｍｍ］弱、外径十数［ｍｍ］、軸線方向の長さ８［ｍｍ］の大きさに成形されたリング状の突き当てコロ（１２）を、主軸部（１１ｂ）の両端部にそれぞれ圧入及び接着せしめた。そして、このようにして得たローラを、旋盤切削加工機で精密成形した。具体的には、旋盤切削加工により、放電部材（１３）を直径１１［ｍｍ］に切削加工するとともに、突き当てコロ（１２）を直径１１．０９［ｍｍ］に切削加工した。このように、主軸部（１１ｂ）に対して、放電部材（１３）と突き当てコロ（１２）との両方を固定してから、それぞれを切削加工してその外径を仕上げることで、旋盤切削加工時の偏心による帯電ローラ１０の周方向のギャップ変動を解消することができる。より詳しくは、旋盤切削機では、切削品を完全に真円に加工することができない。ワークを把持するチャックにおける形状精度の限界等により、どうしてもワークを微妙に偏心させた状態で回転させてしまうからである。このように微妙な偏心が生ずる旋盤切削加工を用いて、主軸部（１１ｂ）に固定した放電部材（１３）を加工して仕上げる一方で、突き当てコロ（１２）については旋盤による仕上げ加工を行ってから主軸部（１１ｂ）に固定したとする。すると、帯電ローラ１０の周方向において、放電部材（１３）の偏心位相と、突き当てコロ（１２）の偏心位相とが、ずれてしまうため、周方向のギャップ変動が生じてしまう。これに対し、両者をともに主軸部（１１ｂ）に固定してからそれぞれの外径を旋盤切削加工で仕上げると、両者の偏心位相を揃えることができるため、旋盤切削加工時の偏心に起因するギャップ変動を解消することができるのである。

このようにして、本発明者らは、放電部材（１３）の樹脂材料、及び突き当てコロ（１２）の樹脂材料が互いに異なるＡ〜Ｍという１３種類の帯電ローラ（１０）を試作した。これら帯電ローラ（１０）の具体的構成は次の通りである。
［ローラＡ］
まず、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）１００重量部に四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン系高分子化合物からなるイオン導電剤６０重量部を混合して得た樹脂組成物（体積抵抗率１０^６Ωｃｍ）を用意した。そして、ステンレスからなる直径９［ｍｍ］の軸部材１１の周面上で、この樹脂組成物を射出成形して、外径１１［ｍｍ］の放電部材（１３）を得た。次に、この放電部材（１３）の両端側にそれぞれ並ぶように、外径が１１［ｍｍ］を僅かに超えるリング状の突き当てコロ（１２）を、軸部材（１１）の両端部にそれぞれ圧入及び接着した。なお突き当てコロ（１２）としては、ヒドリン（エピクロルヒドリンゴム）からなるものを用いた。また、放電部材（１３）の硬度（ＪＩＳ Ｄ）を測定したところ、６３［度］であった。
［ローラＢ］
突き当てコロ（１２）として、ＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート共重合体）からなるものを用いた他は、ローラＡと同様にして作成した。
［ローラＣ］
突き当てコロ（１２）として、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）からなるものを用いた他は、ローラＡと同様にして作成した。
［ローラＤ］
突き当てコロ（１２）として、ＰＰ（ポリプロピレン）からなるものを用いた他は、ローラＡと同様にして作成した。
［ローラＥ］
突き当てコロ（１２）として、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン＝ポリアセタール）からなるものを用いた他は、ローラＡと同様にして作成した。
［ローラＦ］
突き当てコロ（１２）として、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）からなるものを用いた他は、ローラＡと同様にして作成した。
［ローラＧ］
まず、ステンレスからなる直径９［ｍｍ］の軸部材１１の周面上に、ＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート共重合体）からなる外径１１［ｍｍ］の放電部材（１３）を形成した。次に、この放電部材（１３）の両端側にそれぞれ並ぶように、外径が１１［ｍｍ］を僅かに超えるリング状の突き当てコロ（１２）を、軸部材（１１）の両端部にそれぞれ圧入及び接着した。なお突き当てコロ（１２）としては、ヒドリン（エピクロルヒドリンゴム）からなるものを用いた。また、放電部材（１３）の硬度（ＪＩＳ Ｄ）を測定したところ、４４［度］であった。
［ローラＨ］
突き当てコロ（１２）として、ＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート共重合体）からなるものを用いた他は、ローラＧと同様にして作成した。
［ローラＩ］
突き当てコロ（１２）として、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）からなるものを用いた他は、ローラＧと同様にして作成した。
［ローラＪ］
突き当てコロ（１２）として、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン＝ポリアセタール）からなるものを用いた他は、ローラＧと同様にして作成した。
［ローラＫ］
まず、ステンレスからなる直径８［ｍｍ］の軸部材１１の周面上に、ヒドリン（エピクロルヒドリンゴム）からなる外径１１［ｍｍ］の放電部材（１３）を形成した。次に、この放電部材（１３）の両端側にそれぞれ並ぶように、外径が１１［ｍｍ］を僅かに超えるリング状の突き当てコロ（１２）を、軸部材（１１）の両端部にそれぞれ圧入及び接着した。なお突き当てコロ（１２）としては、ヒドリン（エピクロルヒドリンゴム）からなるものを用いた。また、放電部材（１３）の硬度（ＪＩＳ Ｄ）を測定したところ、３３［度］であった。
［ローラＬ］
突き当てコロ（１２）として、ＨＤＰＥからなるものを用いた他は、ローラＫと同様にして作成した。
［ローラＭ］
突き当てコロ（１２）として、ＡＢＳからなるものを用いた他は、ローラＫと同様にして作成した。

これら１３種類の帯電ローラ（１０）を上述の改造機に対して順次交換しながら、基準画像を１万枚の転写紙に連続出力した。そして、室温１０〜３２［℃］までの温度変化に伴う帯電ギャップの変動、放電部材（１３）の硬度、突き当てコロ（１２）の硬度、及び感光体外観を調べる実験を行った。具体的には、帯電ローラ搭載済みの改造機を室温１０℃湿度１５％又は室温３２℃湿度５４％の環境下に１２時間以上放置した後、同じ環境下にて帯電ギャップを測定した。なお、室温１０〜３２［℃］は、画像形成装置における機能保証温度範囲として、一般的に設定される温度範囲である。

硬度については、放電部材（１３）や突き当てコロ（１２）の材料としての硬度ではなく、それらをＪＩＳ Ｋ ７２１５に準拠した硬度計で測定したときの硬度（ＪＩＳ Ｄ）で測定した。

帯電ギャップについては、帯電ローラ（１０）の軸線方向における所定の１箇所でなく、放電部材（１３）の軸線方向における全領域をくまなく測定した。上述のように帯電ギャップについては１５〜７５［μｍ］の範囲に設定する必要がある。但し、環境変動に伴う放電部材（１３）や突き当てコロ（１２）の硬度変化や体積変化によって帯電ギャップが変動することを考慮すると、１５〜７５［μｍ］の中間である４０〜５０［μｍ］程度が望ましい。そして、帯電ギャプがその中間を境にして大きくなる側、小さくなる側にそれぞれ変動したり、部材毎のギャップ誤差が生じたりすることを考慮すると、１０℃〜３２℃の環境変動に伴う帯電ギャップの変動は２０［μｍ］以下であることが望ましい。そこで、１０℃〜３２℃の環境変動に伴う帯電ギャップの変動が２０［μｍ］以下であったもの、２１［μｍ］以上であったものを、それぞれ、○、×として評価した。

感光体（２）としては、直径３０［ｍｍ］のアルミニウム素管上に、厚み３．５［μｍ］の下引き層、厚み０．１５［μｍ］の電荷発生層、厚み［２２μｍ］の電荷輸送層、厚み５［μｍ］の表面保護層を順次積層したものを用いた。これら層のうち、表面保護層については、スプレー塗工により形成した。また、それ以外の層については浸漬塗工法により形成した。電荷輸送層や表面保護層の主成分であるバインダー樹脂としては、ポリカーボネートを用いた。また、表面保護層のバインダー樹脂には、平均粒径０．３［μｍ］のアルミナ粒子を全固形分に対して１０重量％の割合で添加した。１万枚出力後に感光体（２）の表面を観察して、その痛み具合を、◎（初期状態と同等）、○（僅かな傷が認められる）、×（表面が粗くなって曇りが認められる）の３通りで評価した。

この実験の結果を、次の表３に示す。

表３の結果から、温度１０〜３２［℃］の環境変動に伴う帯電ギャップの変動を２０［μｍ］以下に留めるためには、突き当て部材（１２）、放電部材（１３）ともに、その材料として硬度（ＪＩＳ Ｄ）４４度以上のものを用いる必要があると言える。換言すれば、突き当てコロ（１２）として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用いるとともに、放電部材（１３）として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用いることで、室温１０〜３２［℃］の環境下において、温度変動にかかわらず、帯電ギャップを１５〜７５［μｍ］の範囲に維持できると言える。

そこで、本実施形態に係るプリンタにおいては、突き当てコロ（１２）として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用いるとともに、放電部材（１３）として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用いている。そして、室温１０〜３２℃の環境下における帯電ギャップを１５〜７５［μｍ］の範囲に設定している。かかる構成のプロセスユニットでは、帯電ギャップをこの範囲に維持することができなかった従前の開発中の帯電装置よりも確実に、帯電ギャップの変動による放電部材（１３）へのトナー固着や帯電ムラを抑えることができる。

軸部材１１の主軸部１１ｂの直径としては、６〜１０［ｍｍ］程度が望ましい。直径が小さすぎると後述する旋盤切削加工時や感光体２に向けて加圧されるときの撓みが大きくなりすぎて、安定した値の帯電ギャップを維持することが困難になる。また、直径が大きすぎると、近年の小型化や低重量化に対応することが困難になる。

放電部材１３については、その体積抵抗を１０^４〜１０^９［Ωｃｍ］に調整することが望ましい。抵抗が低すぎると、微少な抵抗ムラに起因して放電状態が不均一になることから、帯電ムラを発生させ易くなる。また、抵抗が高すぎると十分な放電を起こすことができずに、均一な帯電電位を得ることができなくなり易い。帯電部材の電気抵抗については、基材となる樹脂に対する導電性材料の配合量を変えることで調整することができる。基材となる樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ＡＢＳ)、ポリカーボネート等を用いることができる。これらは何れも熱可塑性樹脂であって成形性が良いので、容易に成形加工することができる。基材となる樹脂に配合する導電性材料としては、イオン導電性材料が好ましい。かかるイオン導電材料を均一に配合することで放電部材１３の抵抗ムラを抑えることができる。イオン導電性材料としては、ポリエチレンやポリポリオレフィンのような四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンが特に好適である。また、イオン導電性材料については、二軸混練機、ニーダー等の手段を用いることにより、樹脂に均一に配合することができる。また、イオン導電性材料と、基材となる樹脂との配合比率としては、樹脂１００重量部に対してイオン導電性材料３０〜８０重量部が望ましい。

放電部材１３の厚みについては、本プリンタでは０．５〜２．０［ｍｍ］の範囲に設定している。これは次に説明する理由による。即ち、０．５［ｍｍ］未満であると成型が困難である上に強度の面でも問題がある。また、２．０［ｍｍ］を超えると、帯電ローラ１０の大型化を招くうえに、抵抗容量の増大によって帯電効率が低下する。

突き当てコロ１２の材質としては、プロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレンーエチルアクリレート共重合体、エチレンーメチルアクリレート共重合体、エチレンー酢酸サンビニル共重合体、エチレンープロピレン共重合体、エチレンーヘキセン共重合体等の樹脂を用いることができる。また、放電部材１３の基材と同様に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂でもよい。また、摺動性に優れて、感光体２の感光層に損傷を与えにくい樹脂材料として、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等を用いることもできる。

本プリンタにおいては、放電部材（１３）と突き当てコロ（１２）との硬度差（ＪＩＳ Ｄ）を、１５度以下に設定している。これは次に説明する理由による。即ち、上述のように、帯電ローラ１０の放電部材（１３）と突き当てコロ（１２）とは、それぞれ軸部材の主軸部（１１ｂ）に固定された状態で、一緒に旋盤切削加工される。旋盤切削加工では、ワークの硬度によって適切な加工条件が異なるため、放電部材（１３）と突き当てコロ（１２）との硬度差が大きすぎると、両者を高精度で加工することが困難となる。本発明者らの実験によれば、その硬度差（ＪＩＳ Ｄ）を１５度以下にすることで、硬度差による加工精度の悪化を有効に抑えることができた。

突き当てコロ（１２）としては、感光体２よりも低硬度のものを用いている。このようにすることで、感光体２よりも高硬度のものを用いる場合に比べて、感光体２におけるコロ当接部の傷付き、摩耗、凹みを大幅に抑えることができるからである。また、突き当てコロ（１２）は、感光体２よりも高硬度であることに加えて、硬度（ＪＩＳ Ｄ）７０度以下という条件を具備している。７０度以下であることで、一般的な感光体の感光層の損傷をより確実に抑えることができるからである。

本プリンタでは、気温１０〜３２℃の環境下において、帯電ローラ（１０）１回転あたりにおける帯電ギャップの同一温度での変動幅を４０［μｍ］以下に設定している。これは次に説明する理由による。即ち、帯電バイアスについては、感光体（２）を確実に帯電せしめる目的で、帯電ギャップの変動幅における最大値に合わせて設定することになる。かかる設定を行う場合に、変動幅がそれほど大きくない場合にはそれほど支障はないが、変動幅が大きすぎると、帯電ローラ１回転あたりで変動幅が最小値となるときに、帯電バイアスが大きくなり過ぎる。そして、そのときに、過剰な帯電バイアスで感光体（２）を帯電せしめることで、その帯電箇所にトナーの固着によるフィルミングを急激に発生し易くなる。本発明者らの実験によれば、変動幅が４０［μｍ］を超えると、かかるフィルミングを急激に発生させ始めることが確認された。

放電部材（１３）と突き当てコロ（１２）との組合せについては、それぞれ気温１０〜３２℃の環境下で、厚みが０．５〜２．０［ｍｍ］の範囲になり、且つ、両者の線膨張係数の差が５０×１０^−５［１／℃］以下になるものを用いている。これは次に説明する理由による。即ち、図４に示した構成の帯電ローラ１０では、温度変動に伴う帯電ギャップの変動に、様々な要因が関与する。温度変動に伴う突き当てコロ１２の硬度変化や、放電部材１３及び突き当てコロ１２のそれぞれにおける温度変動に伴う径変化などである。このうち、突き当てコロ１２の硬度変化については、突き当てコロ１２として、硬度（ＪＩＳ Ｄ）４４度以上のものを用いることで、ある程度の範囲内に留めることができる。一般に熱可塑性樹脂は、硬度が高くなるほど、温度変化に伴う硬度変化が小さくなるからである。但し、径変化については、樹脂材料の線膨張係数や厚みなどが関与するので、硬度だけでそれを調整するのは困難である。例えば、放電部材１３、突き当てコロ１２として、互いに同じ線膨張係数の材料からなるものを用いたとしても、両者のもともとの径が互いに異なることにより、両者の温度変化に伴う径変化率は異なってくる。そして、これにより、温度変化に伴って帯電ギャップが変動してしまう。本発明者らは、両者ともに、気温１０〜３２℃の環境下で、厚みが０．５〜２．０［ｍｍ］の範囲になり、且つ、両者の線膨張係数の差が５０×１０^−５［１／℃］以下になるものを用いることで、温度変化に伴う帯電ギャップの変動を有効に抑え得ることを実験によって確認した。

放電部材１３と突き当てコロ１２との組合せは、線膨張係数の差が５０×１０^−５［１／℃］以下になることに加えて、両者ともに線膨張係数が５０×１０^−５［１／℃］以下であるという条件を具備している。かかる条件を具備させることで、温度変化に伴う帯電ギャップの変動を更に有効に抑え得ることが本発明者らの実験によって確認されたからである。

また、放電部材１３と突き当てコロ１２との組合せとしては、次の数１で示される関係式を具備するものを用いている。但し、次式において、Ｒｃ_１０、Ｒｃ_３０、Ｒｇ_１０、Ｒｇ_３０は、それぞれ１０℃の環境下における放電部材１３の外径、３０℃の環境下における放電部材１３の外径、１０℃の環境下における突き当てコロ１２の外径、３０℃の環境下における突き当てコロ１２の外径を示している。

この式は、放電部材１３の気温３０［℃］の環境下における直径Ｒｃ_３０と気温１０［℃］の環境下における直径Ｒｃ_１０との差に対し、突き当てコロ１２の気温３０［℃］の環境下における直径Ｒｇ_３０と気温１０［℃］の環境下における直径Ｒｇ_１０との差を減算した値が、２０［μｍ］以下であることを示している。即ち、気温が１０℃〜３２℃に変化した場合における放電部材１３と突き当てコロ１２との外径の差が、最大でも２０［μｍ］以下になることを示している。このような条件を具備することにより、温度変動に伴う放電部材１３の径変化と突き当てコロ１２の径変化とに起因する帯電ギャップの変動を有効に抑えることができる。

また、放電部材１３と突き当てコロ１２との組合せとしては、突き当てコロ１２の線膨張係数が放電部材１３の線膨張係数よりも大きいという条件を具備するものを用いている。これは次に説明する理由による。即ち、図４に示した構成の帯電ローラ１０では、放電部材１３の材質、及び突き当てコロ１２の材質の選定により、温度変化の方向と、帯電ギャップの変化の方向との関係を自由に設定することができる。具体的には、高温になるほど帯電ギャップを広くすることも、高温になるほど帯電ギャップを狭くすることも可能である。一方、一般的な樹脂材料は、低温になるほど電気抵抗が高くなるので、それに印加されるバイアス値が一定である場合には、低温になるほどその表面電位が小さくなる。すると、放電部材１３であれば、低温になるほど放電を起こし難くなる。これは、低温になるほど、帯電能力が低下することを意味している。そこで、本プリンタでは、低温になるほど、帯電ギャップを小さくして、電気抵抗の上昇による帯電能力の低下を、帯電ギャップの狭小化によって相殺して、温度変化に伴う放電部材１３の電気抵抗の変化に起因する帯電能力のバラツキを抑えるようにしている。より詳しくは、突き当てコロ１２は、放電部材１３よりも厚みが大きい。このような突き当てコロ１２として、その線膨張係数が放電部材１３よりも大きいものを用いると、帯電ギャップが低温になるほど小さくなるのである。

なお、線膨張係数については、ＪＩＳ Ｋ ７１９７に準じた方法で測定でもよいし、仕上げ加工後の帯電ローラ１０の放電部材１１や突き当てコロ１２の外径を温度毎に測定して割り出してもよい。

突き当てコロ１２としては、ローラ軸線方向における感光体２との当接長さの総和が６〜１８［ｍｍ］になるものを用いている。本プリンタでは、突き当てコロ１２として、互いに軸線方向における長さが同じであるものを２つ用いているので、１個あたりの長さは３〜９［ｍｍ］である。このように当接長さを調整したのは次の理由による。即ち、感光体２の突き当てコロ１２との当接部にかかる単位長さあたりの圧力は、突き当てコロ１２の感光体２に対する加圧力と、当接長さの総和とによって決まる。同じ加圧力であっても、当接長さの総和が小さくなるほど、当接部にかかる単位長さあたりの圧力を大きくなる。本発明者らの実験によれば、当接長さの総和を６［ｍｍ］未満にすると、当接部にかかる単位長さあたりの圧力による感光体表面の損傷を急激に進行させることが確認された。感光体２における突き当てコロ１２との当接箇所は、絶縁性の感光層が被覆されているが、感光体表面の損傷が急激に進行すると、感光層が摩耗により失われて下地の導電性材料が露出する。すると、感光層の電荷が露出した導電性材料にリークして良好な帯電が行われなくなってしまう。そこで、当接長さの総和を６［ｍｍ］以上にして、感光層の摩耗の進行を抑えているのである。なお、感光体２における突き当てコロ１２との当接部は、当然ながら、感光体２の非画像形成領域である必要がある。当接長さの総和を１８［ｍｍ］よりも大きくすると、感光体２や帯電ローラ１０を過剰に長くしなければならず、装置の小型化を阻害してしまう。

また、突き当てコロ１２としては、表面摩擦係数が０．３以下であるものを用いている。かかる突き当てコロ１２を用いることで、突き当てコロ１２との摺擦による感光体２表面の摩耗を抑えるとともに、両者の摩擦による回転速度変動を抑えることができる。なお、ここで言う表面摩擦係数とは、オイラーベルト方式により算出した静止摩擦係数を意味する。本来は感光体２に対する摩擦係数を求めるべきであるが、感光体表面の摩擦係数によって測定値が影響を受けてしまうため、感光体２ではなく、ＰＥＴフィルムに対する摩擦係数を測定する。より詳しくは、測定用の軸線方向の長さが５［ｍｍ］の突き当てコロ１２を端部に１つずつ設けた帯電ローラ１０を台座に固定する。そして、長さ２９７［ｍｍ］にカットしたＰＥＴフィルム（リコー製ＯＨＰフィルムTypeＳＴ）を感光体２の上に乗せる。次に、ＰＥＴフィルムの一端部に重さ１００ｇの分銅を取り付け、もう一端部にはデジタルフォースゲージに取り付ける。そして、デジタルフォースゲージを一定速度で移動させた際の移動開始時の荷重から、次式に基づいて静止摩擦係数μｓを算出する。

感光体２に対する突き当てコロ１２の加圧力については、０．０５／ｇ〜０．２／ｇ［Ｎ／ｍｍ］に設定している（但し、ｇは重力加速度：９．８０６６５）。これは、５０〜２００ｇ［ｇｆ／ｍｍ］に相当する。かかる設定にしたのは、次に説明する理由による。即ち、加圧力が５０／ｇ［Ｎ／ｍｍ］を下回ると、感光体２の回転力によって帯電ローラ１０が加圧方向とは反対方向に押される力に打ち勝って良好に加圧されることが困難になり、突き当てコロ１２の跳ね返りが発生し易くなる。また、加圧力が０．２／ｇ［Ｎ／ｍｍ］を上回ると、過剰な当接圧力によって感光体２や帯電ローラ１０のスムーズな回転を阻害してしまう。

また、放電部材１３としては、上述した基材樹脂による下地層（基層）の上に、この基材樹脂よりもトナーとの付着力が小さい物質からなる表面層を被覆した多層構造のものを用いている。基層の外径を旋盤切削加工によって仕上げた後、その基層の表面に表面層の前駆体材料をスプレー塗布して、表面層を形成している。かかる構成では、基材樹脂による下地層をむき出しにしている場合に比べて、放電部材１３のトナー汚れを抑えることができる。表面層の形成方法としては特開２００３−７６１１６号公報に開示されている方法を用いることができる。具体的には、アクリル骨格と、ポリシロキサン成分を含有するセラミックハイブリッド材料と、硬化剤と、導電性微粒子とを有機溶剤に分散させた塗料を作成し、スプレー塗工やディッピングにより基層表面にコーティングした後、加熱処理により硬化させるのである。硬化剤としては、イソシアネート系の材料を用いることができる。また、導電性微粒子としては、酸化スズのような導電性金属酸化物やカーボンブラック等の材料を用いることができる。表面層の厚さが薄すぎる場合には、放電部材１３の表面を均一に被覆することが困難になり、厚すぎる場合には長時間の加熱処理が必要になることから、表面層の厚みについては５〜２０μｍにすることが望ましい。

なお、突き当てコロ１２として、下地層に表面層を形成したものを用いることは好ましくない。突き当てコロ１２は、感光体２と摺擦するため、薄厚の表面層が剥離し易く、剥離してしまうと帯電ギャップを変動させてしまうからである。従って、放電部材１３の基層に表面層の前駆体材料をスプレー塗布する際には、突き当てコロ１２をマスキングして、放電部材１３のみにその前駆体材料を付着させるようにする。

また、放電部材１３と突き当てコロ１２との組合せとしては、次のようなものを用いている。即ち、気温１０〜３２［℃］の環境下における両者の厚み方向の段差が４０〜６０［μｍ］であり、且つ、同環境下における放電部材１３の軸線方向の真直度が２０［μｍ］以下であるものである。かかる構成の組合せを用いることで、帯電ギャップを１５〜７５［μｍ］の範囲に容易に収めることが可能になる。なお、真直度とは、被検対象の表面の真っ直ぐさを示す指標であり、次のようにして測定することができる。即ち、東京光電子工業社製の自動ローラ測定器ＲＳＶ６４０ＰＣ型に、被検対象となるローラを平行にセットする。ここで言う平行にセットするとは、測定器がつくり出す基準線に対し、ローラ表面の一端と、もう一端との距離が同じになるようにセットすることである。このようにセットしたら、ローラ軸線方向において、１０［ｍｍ］間隔でローラ表面と基準線との距離を順次測定していく。次に、ローラを９０°回転させて、同様の測定を行う。かかる測定を、０°、９０°回転、１８０°回転、２７０°回転の４回行った後、全ての測定結果に基づいて、測定器に真直度を求めさせる。

また、放電部材１３及び突き当てコロ１２としては、それぞれ熱可塑性樹脂からなるものを用いている。熱可塑性樹脂は非常に成形し易い材料なので、放電部材１３や突き当てコロ１２を容易に成形することができる。また、成形後の突き当てコロ１２、放電部材１３として、それぞれ４４度以上という高硬度のものを容易に得ることができる。

また、本プリンタでは、放電部材１３として、その基層及び表面層が導電性樹脂からなるものを用いるとともに、突き当てコロ１２として、絶縁性樹脂からなるものを用いている。放電部材１３として、基層及び表面層が導電性樹脂からなるものを用いることで、軸部材１１に印加した帯電バイアスを放電部材１３に導通せしめて、放電部材１３から放電を生じせしめることができる。また、突き当てコロ１２として、絶縁性樹脂からなるものを用いることで、帯電バイアスの印加による突き当てコロ１２の表面電位上昇を阻止して、かかる表面電位上昇によって感光体２上のトナーを突き当てコロ１２に静電移動させてしまうといった事態を回避することができる。

また、放電部材１３と突き当てコロ１２との組合せとしては、次のようなものを用いている。即ち、突き当てコロ１２の電気抵抗が１×１０^９［Ωｃｍ］よりも高く、放電部材１３の電気抵抗が１×１０^９［Ωｃｍ］よりも低く、且つ、突き当てコロ１２の電気抵抗値を放電部材１３の電気抵抗値で除算した値が１×１０^５よりも小さいものである。このような条件を具備することで、放電部材１３に対して良好な帯電性能を発揮させるとともに、突き当てコロ１２からの放電を確実に防止することができる。

突き当てコロ１２については、そのリング状の内円部を軸部材１１の主軸部１１ｂに対して圧入するだけでなく、接着剤によって主軸部１１ｂに接着して、４／ｇ［Ｎ・ｃｍ］（４ｋｇｆ・ｃｍに相当）以上の耐トルクで固定している。このようにすることで、固定後の突き当てコロ１２を旋盤切削加工する際に、突き当てコロ１２の主軸部１１ｂ上でのスリップによる突き当てコロ１２と放電部材１３との偏心位相ズレを回避することができる。

図７は、本プリンタの感光体２を部分的に示す拡大縦断面図である。同図において、感光体２は、アルミ等の金属の素管からなる導電性支持体２ａ上に、感光層２ｂと、表面保護層ｅとが被覆されている。感光層２ｂは、導電性支持体２ａ側から、電荷発生層２ｃと電荷輸送層２ｄとに分けられる。なお、図８に示すように、電荷発生層２ｃと電荷輸送層２ｄとの位置関係を逆にしてもよい。また、導電性支持体２ａと感光層２ｂとの間に図示しない下引き層を設けてもよい。

導電性支持体２ａとしては、体積抵抗で１０^４［Ωｃｍ］以下の導電性を発揮するアルミニウムやステンレス等の金属管を用いることができる。また、ニッケル等の金属をエンドレスベルト状に加工したものでもよい。

上記下引き層の材料としては、樹脂を主成分とするものを用いることができる。但し、樹脂を溶剤に溶解した材料を下引き層の上に塗布して感光層２ｂを形成する場合には、下引き層の樹脂として、有機溶剤に対して高い耐溶解性を発揮するものを用いることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、アルキッド−メラミン、エポキシ等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。

上記下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。適当な溶媒に溶解した樹脂を導電性支持体２ａ上に塗工することで、下引き層を形成することができる。なお、下引き層の厚みとしては、０〜５［μｍ］程度が好ましい。

電荷発生層２ｃは、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生材料としては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、フタロシアニン系顔料などが挙げられる。これらの電荷発生材料を、ポリカーボネート等のバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等の溶媒中に分散せしめ、その分散液を塗布することで、電荷発生層２ｃを形成することができる。分散液の塗布については、浸漬塗工法やスプレーコート等によって行うことができる。電荷発生層２ｃの厚みとしては、０．０１〜５［μｍ］程度が好ましい。

電荷輸送層２ｄについては、電荷輸送材料及びバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン等の適当な溶剤に溶解又は分散せしめ、その液を塗布、乾燥することで形成することができる。その厚みとしては、１５〜４０［μｍ］程度が好ましい。電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。

電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。また、正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。

電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリル、エポキシ、メラミン、フェノール等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。

表面保護層２ｅとしては、バインダー樹脂中に金属酸化微粒子を分散せしめたものを用いることができる。バインダー樹脂としては、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂を例示することができる。また、バインダー樹脂を溶解又は分散せしめる溶媒としては、テトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン等を例示することができる。また、バインダー樹脂中に分散せしめる金属酸化微粒子としては、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等を例示することができる。かかる金属酸化微粒子を分散せしめることで、優れた耐摩耗性を発揮させて、帯電ローラ（１０）の突き当てコロ１２との当接部の長寿命化を図ることができる。

表面保護層２ｅに含有せしめる上述の金属酸化物粒子の添加量としては、５〜４０％、好ましくは、８〜３０％が適当である。添加量が５％未満では、耐摩耗性が急激に低下し始め、４０％を越えると、露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなってしまう。また、金属酸化物粒子の粒径としては、０．１〜０．８［μｍ］が適当である。０．８［μｍ］を超えると、表面保護層２ｅの凹凸が大きくなってクリーニング性が低下することに加えて、露光のための光を散乱させて解像力の低下をきたすために、画像品質を低下させてしまう。また、０．１［μｍ］未満だと、優れた耐摩耗性を得ることができなくなる。

表面保護層２ｅについては、スプレーを用いた塗布等によって形成することが可能である。その厚みとしては、１〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍ程度が適当である。薄すぎると耐久性に劣り、保護層の膜厚を厚くしすぎると感光体生産時の生産性が低下するだけでなく、経時での残留電位の上昇が大きくなってしまう。

表面保護層２ｅとしては、バインダー樹脂に金属酸化物粒子を分散させたものに代えて、特開２０００−２７５８７７号公報に開示されているような架橋性樹脂からなるものを用いても、優れた耐久性を発揮させることができる。かかる架橋性樹脂としては、同公報に開示されているシロキサンだけでなく、光架橋性（光硬化性）樹脂や、熱架橋性（熱硬化性）樹脂を用いてもよい。

表面保護層２ｅに用いるバインダー樹脂には、耐摩耗性を更に向上させる目的で、潤滑剤を分散せしめてもよい。かかる潤滑剤としては、フッ素樹脂粒子を例示することができる。より詳しくは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル等である。これらのフッ素樹脂の添加量としては、全固形分に対する含有率で２０〜６０重量％が望ましい。２０重量％未満では潤滑性の改善効果が小さく、６０重量％を越えると膜の強度が低下してしまう。また、フッ素樹脂の粒径としては０．１〜２［μｍ］が適当である。

また、表面保護層２ｅに用いるバインダー樹脂には、上述の金属酸化物粒子や潤滑剤粒子の分散性を向上させるために分散助剤を添加してもよい。一般の塗料等に使用されるものでよい。

また、表面保護層２ｅには、電荷輸送材料を添加することも可能であり、さらに酸化防止剤も必要に応じて添加することができる。

感光体（２）としては、そのドラム軸線方向における潜像形成領域だけでなく、非潜像形成領域にも感光層２ｂを被覆したものを用いている。具体的には、本プリンタの感光体（２）では、その軸線方向における、帯電ローラ（１０）の突き当てコロ（１２）との当接領域については、コロとの当接による感光層２ｂの劣化が生ずるので、潜像形成領域とすることは望ましくない。このため、コロとの当接領域よりも中央寄りの領域を潜像形成領域とし、当接領域については潜像を形成しない非潜像形成領域としている。潜像を形成する潜像形成領域については、本プリンタでは、最大でＡ３サイズの用紙を縦方向（長手方向）に搬送しながら画像を形成するようになっているので、少なくともＡ３サイズ紙の短手方向の長さよりも大きくしている。この潜像形成領域には、感光層２ｂを形成する必要があるが、コロと突き当たる非潜像形成領域については感光層２ｂを形成する必要は必ずしもない。しかしながら、非潜像形成領域に感光層２ｂを形成しない場合、そのままだと、導電性支持体２ａがむき出しになる。そして、帯電ローラ（１０）の放電部材（１３）からの放電が、絶縁性の感光層２ｂよりもむき出しの導電性支持体２ａに向けて飛んでしまうので、感光層２ａの代わりに何らかの絶縁層を設ける必要が出てくる。すると、導電性支持体２ａの軸線方向の中央部（潜像形成領域）については感光層２ｂを被覆する一方で、両端部（非潜像形成領域）については別の絶縁層を被覆することになる。このような層構造のものでは、中央部、両端部を全て感光層２ｂにする場合に比べて、層形成工程が増えるので、製造コストが高くなる。加えて、潜像形成領域の感光層２ｂと、その両端側の非潜像形成領域の絶縁層との間に繋ぎ目が発生して、その繋ぎ目の箇所が弱くなってしまう。そこで、本プリンタでは、非潜像形成領域にも感光層２ｂを形成して、そこに突き当てコロ（１２）を突き当てるようになっている。

帯電ローラ（１０）の軸部材（１１）に帯電バイアスを供給するバイアス供給手段たる図示しない電源としては、次のようなものを用いている。即ち、直流バイアスに交流バイアスを重畳した帯電バイアスを供給するものである。しかも、その交流バイアスとして、周波数［Ｈｚ］が、感光体（２）の線速［ｍｍ／ｓｅｃ］の７倍よりも大きく且つ１２倍よりも小さいものを重畳するものである。このような帯電バイアスを採用したのは、次のような理由による。即ち、交流バイアスの周波数が感光体の線速の７倍以下になると、ストライプ状の帯電ムラが急激に目立ってしまう。また、周波数が感光体の線速の１２倍以上になると、過剰な放電が発生し、感光体の摩耗量を増大させたり、感光体にトナーやトナー外添剤のフィルミングが発生し易くなってしまう。

なお、直流バイアスに交流バイアスを重畳する場合に、直流バイアスを定電流制御とすると、環境によるローラ抵抗の変動を受け難くすることができる。但し、帯電ローラ（１０）の放電部材（１３）と感光体（２）とを非接触に配置している本プリンタのような構成では、感光体や帯電ローラの回転に伴って帯電ギャップが変動するため、定電流制御では高圧電源が帯電ギャップ変動に追従しきれず異常画像が発生することがある。このため、交流バイアスについては、定電圧制御とすることが望ましい。交流バイアスは、ローラ抵抗の環境変動や、帯電ギャップの大きさによって変動するので、交流電流を検知可能とし、非画像形成時に交流電流をモニタしながらＡＣ電圧を調整することで適正なＡＣ電圧に設定することができる。

以上、本プリンタにおいては、感光体（２）として、感光層（２ｂ）の電荷輸送層（２ｄ）の厚みが２０〜３５［μｍ］であるという本発明者の行った実験に使用したものと同じ条件のものを用いているので、金属体（アルミニウムドラム）を用いた静電容量Ｃ１の測定結果に基づいて感光体帯電ムラの発生性を正確に評価することができる。

また、帯電装置が、感光体（２）に突き当たる突き当て部材たる突き当てコロ（１２）と、感光体（２）に所定の帯電ギャップを介して対向する放電部材（１３）とを回転可能な軸部材に対してその回転方向の全周に渡って固定した回転部材たる帯電ローラ（１０）を有し、感光体（２）と突き当てコロ（１２）との突き当たりによって帯電ギャップを維持する。かかる構成では、上述した理由により、放電部材（１３）よりも肉厚の突き当てコロ（１２）を、圧入、接着、積層等の方法によって軸部材（１１）にしっかりと固定することが可能になるので、突き当て部材の剥がれによる耐久性の低下を抑えることができる。
また、突き当てコロ（１２）を導電性ゴムからなる比較的柔らかい下地ではなく、剛性の高い軸部材（１１）に固定しているので、高温の環境下で柔らかくなりすぎた下地に突き当て部材を大きく食い込ませるといった事態を回避する。これにより、下地に対する突き当て部材の食い込みに起因する上記ギャップの変動を解消することで、上述した特許文献１に記載の帯電装置よりも確実に、帯電ギャップの変動による放電部材（１３）へのトナー固着や帯電ムラを抑えることができる。
また、突き当てコロ（１２）として、収縮後の厚み偏差の調整が困難な熱収縮チューブではなく、硬質プラスチックなどといった厚み偏差の調整が容易な材料からなるものを用いることが可能になる。このため、突き当てコロ（１２）として熱収縮チューブからなるものを用いていた同特許文献２に記載の帯電装置よりも確実に、帯電ギャップの変動による放電部材へのトナー固着や帯電ムラを抑えることができる。

また、本プリンタでは、突き当てコロ（１２）として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用いるとともに、放電部材（１３）として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用い、軸部材（１１）に固定した放電部材（１３）を間に挟み込ませるように、突き当てコロ（１２）を軸部材（１１）の軸線方向の両端部又は両端付近にそれぞれ固定し、気温１０〜３２℃の環境下における上記ギャップを１５〜７５［μｍ］の範囲に設定している。かかる構成では、上述した理由により、気温１０〜３２℃の環境下において、気温にかかわらず帯電ギャップを１５〜７５［μｍ］の範囲に維持することが可能になる。よって、帯電ギャップをこの範囲に維持しない場合よりも確実に、帯電ギャップの変動による放電部材（１３）へのトナー固着や帯電ムラを抑えることができる。

また、軸部材（１１）の表面上における放電部材（１３）の厚みが０．３〜２．０［ｍｍ］であるので、放電部材（１３）の周方向の厚み偏差による帯電ギャップ変動を抑えつつ、帯電ローラ（１０）の大型化を抑えることができる。

また、突き当てコロ（１２）、放電部材（１３）の材料として、それぞれ熱可塑性樹脂を用いているので、それぞれを容易に成形することができる。

また、突き当てコロ（１２）の材料として、絶縁性樹脂を用いるとともに、放電部材（１３）の材料として導電性樹脂を用いているので、軸部材（１１）に印加した帯電バイアスを放電部材（１３）に導通せしめて放電部材（１３）から放電を生じせしめつつ、帯電バイアスの印加による突き当てコロ（１２）の表面電位上昇を阻止して、かかる表面電位上昇によるコロへのトナー付着を回避することができる。

また、潜像担持体として、金属基体たるアルミニウム素管の表面に感光層（２ｂ）と表面保護層（２ｅ）とを被覆した感光体を用いているので、表面保護層（２ｅ）により、突き当てコロ（１２）の押圧による感光層（２ｂ）の劣化を抑えることができる。

また、感光体（２）として、その表面移動方向と直交する方向における潜像形成領域だけでなく、同方向における非潜像形成領域にも感光層（２ｂ）を被覆したものを用い、突き当てコロ（１２）を、非潜像形成領域の感光層（２ｂ）の上に突き当てているので、非潜像形成領域に感光層（２ｂ）を形成しない場合に比べて、感光体（２）の層形成工程を減らして製造コストを低減することができる。更には、潜像形成領域の感光層（２ｂ）と、その両端側の非潜像形成領域の絶縁層との間に繋ぎ目を発生させることによる感光体（２）の耐久性の低下を回避することができる。

また、感光体（２）の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段たるブラシローラ（３）を設けているので、潤滑剤の塗布によって感光体（２）表面からのトナー離型性を向上せしめて、感光体（２）から転写紙へのトナー転写性を向上させることができる。

また、バイアス供給手段たる帯電バイアスの電源として、直流バイアスに交流バイアスを重畳した帯電バイアスを供給するものであって、交流バイアスの周波数［Ｈｚ］が感光体（２）の線速［ｍｍ／ｓｅｃ］の７倍よりも大きく且つ１２倍よりも小さいものを用いるので、交流バイアスの周波数が小さすぎることに起因するストライプ状の帯電ムラを回避するとともに、周波数が大きすぎることに起因する感光体の摩耗量の増大やフィルミング発生を回避することができる。

また、バイアス供給手段たる帯電バイアスの電源として、交流バイアスを定電流制御するものを用いているので、温度変化に伴う放電部材（１３）の電気抵抗の変動にかかわらず、放電部材（１３）の表面電位を一定にして安定した帯電性能を発揮させることができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタにおけるＹ用のトナー像形成部を転写装置の一部とともに示す拡大構成図。 同転写装置の要部構成を示す拡大構成図。 同プリンタの帯電ローラを示す縦断面図。 同プリンタの感光体と帯電ローラとを示す斜視図。 ギャップ測定装置を同感光体と同帯電ローラとともに示す模式図。 同感光体を部分的に示す拡大縦断面図。 変形例の同感光体を部分的に示す拡大縦断面図。

符号の説明

１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ プロセスユニット
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 感光体（潜像担持体、被帯電体）
１０ 帯電ローラ（回転部材）
１１ 軸部材
１１ａ 突出軸部
１１ｂ 主軸部
１２ 突き当てコロ（突き当て部材）
１３ 放電部材
５０Ｙ 現像装置（現像手段）

Claims (14)

1. 金属基体の表面に被覆された被覆層に潜像を担持する潜像担持体と、
   金属製の軸部材及びこれの回転方向の全周に渡って固定された放電部材を有する回転部材における該放電部材からの放電により、該放電部材に所定のギャップを介して対向する該潜像担持体の被覆層を帯電せしめる帯電装置と、
   該帯電装置によって帯電せしめた該被覆層に潜像を形成する潜像形成手段と、
   該潜像を現像して可視像を得る現像手段とを備える画像形成装置に搭載される部品のうち、
   少なくとも該潜像担持体と該帯電装置とを１つのユニットとして画像形成装置本体に対して着脱可能に共通の支持体に支持させたプロセスユニットであって、
   金属材質、大きさ及び形状が上記潜像担持体の上記金属基体と同一である金属体を、該潜像担持体に代えて、上記所定のギャップで上記放電部材に対向させた場合に、上記回転部材の軸部材と、該金属体との間の静電容量［ｐＦ］を、該放電部材の表面移動方向と直交する方向における該放電部材の長さ［ｍｍ］で除算した値が、０．３５［ｐＦ／ｍｍ］以上であることを特徴とするプロセスユニット。
2. 請求項１のプロセスユニットにおいて、
   上記潜像担持体として、上記被覆層に２０〜３５［μｍ］の厚みの感光層を有する感光体を用いたことを特徴とするプロセスユニット。
3. 請求項１又は２のプロセスユニットであって、
   上記回転部材が、上記軸部材の回転方向の全周に渡って固定された突き当て部材を上記潜像担持体に突き当てることで、上記所定のギャップを維持することを特徴とするプロセスユニット。
4. 請求項３のプロセスユニットにおいて、
   上記突き当て部材として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用いるとともに、上記放電部材として硬度（ＪＩＳ Ｄ）が４４度以上であるものを用い、該突き当て部材を該軸部材の軸線方向の両端部又は両端付近にそれぞれ固定してこれら突き当て部材の間に該放電部材を挟み込ませるようにし、室温１０〜３２［℃］の環境下における上記ギャップを１５〜７５［μｍ］の範囲に設定したことを特徴とするプロセスユニット。
5. 請求項３又は４のプロセスユニットであって、
   上記軸部材の表面上における上記放電部材の厚みが０．３〜２．０［ｍｍ］であることを特徴とするプロセスユニット。
6. 請求項３、４又は５のプロセスユニットにおいて、
   上記突き当て部材、放電部材の材料として、それぞれ熱可塑性樹脂を用いたことを特徴とするプロセスユニット。
7. 請求項６のプロセスユニットにおいて、
   上記突き当て部材の材料として、絶縁性樹脂を用いるとともに、上記放電部材の材料として導電性樹脂を用いたことを特徴とするプロセスユニット。
8. 請求項３乃至７の何れかのプロセスユニットにおいて、
   上記潜像担持体として、上記被覆層に感光層と表面保護層とを有する感光体を用いたことを特徴とするプロセスユニット。
9. 請求項８のプロセスユニットにおいて、
   上記感光体として、その表面移動方向と直交する方向における潜像形成領域だけでなく、該方向における非潜像形成領域にも上記感光層を被覆したものを用い、上記突き当て部材を、該非潜像形成領域の該感光層の上に突き当てたことを特徴とするプロセスユニット。
10. 請求項１乃至９の何れかのプロセスユニットにおいて、
    上記潜像担持体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を設けたことを特徴とするプロセスユニット。
11. 金属基体の表面に被覆された被覆層に潜像を担持する潜像担持体と、
    金属製の軸部材及びこれの回転方向の全周に渡って固定された放電部材を有する回転部材における該放電部材からの放電により、該放電部材に所定のギャップを介して対向する該潜像担持体の被覆層を帯電せしめる帯電装置と、
    該帯電装置によって帯電せしめた該被覆層に潜像を形成する潜像形成手段と、
    該潜像を現像して可視像を得る現像手段とを備える画像形成装置であって、
    金属材質、大きさ及び形状が上記潜像担持体の上記金属基体と同一である金属体を、該潜像担持体に代えて、上記所定のギャップで上記放電部材に対向させた場合に、上記回転部材の軸部材と、該金属体との間の静電容量［ｐＦ］を、該放電部材の表面移動方向と直交する方向における該放電部材の長さ［ｍｍ］で除算した値が、０．３５［ｐＦ／ｍｍ］であることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１の画像形成装置であって、
    直流バイアスに交流バイアスを重畳した帯電バイアスを上記帯電装置の上記放電部材に供給するバイアス供給手段を有し、該交流バイアスの周波数［Ｈｚ］が上記潜像担持体の表面移動の線速［ｍｍ／ｓｅｃ］の７倍よりも大きく且つ該線速の１２倍よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１２の画像形成装置であって、
    上記バイアス供給手段が上記交流バイアスを定電流制御するものであることを特徴とする画像形成装置。
14. 潜像担持体に突き当たる突き当て部材と、該潜像担持体に所定のギャップを介して対向しつつ該潜像担持体に向けて放電する放電部材とが回転可能な軸部材に対してその回転方向の全周に渡って固定された回転部材を有し、該潜像担持体と該突き当て部材との突き当たりによって該潜像担持体と該放電部材とのギャップを維持しつつ、該放電部材からの放電によって該潜像担持体を帯電せしめる帯電装置における該回転部材を製造する回転部材製造方法において、
    上記軸部材に上記放電部材を固定する工程と、上記突き当て部材を該軸部材の軸線方向の両端部又は両端付近にそれぞれ固定して両突き当て部材の間に該放電部材を間に挟み込ませる工程と、該放電部材及び該突き当て部材を旋盤加工してそれぞれの径を調整する工程とを実施して、請求項１乃至９の何れかのプロセスユニットの帯電装置における回転部材、あるいは請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置の帯電装置における回転部材を製造することを特徴とする回転部材製造方法。

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