JP2007041136A

JP2007041136A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007041136A
Application number: JP2005222907A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kamoshita; 鴨志田伸一; Atsunori Kitazawa; 北澤淳憲; Tadahiro Mizutani; 水谷忠弘; Takeshi Ikuma; 井熊健; Kazuyori Ohashi; 大橋一順
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】帯電ローラの両端部のギャップ部材を像担持体に圧接して設定された帯電ギャップによる像担持体の非接触帯電において、軸方向により均一な高精度の帯電ギャップを容易に得ることで安定した良好な帯電を行うことのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】ギャップ部材３ｄ,３ｅおよびこのギャップ部材３ｄ,３ｅにそれぞれ内側に隣接する帯電ローラ３ａの抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂が、それぞれ左右一対の押圧部材８,９により所定の力で感光体２の方向に押圧されている。これにより、帯電ローラ３ａおよび感光体２を互いに同方向に撓ませることができ、帯電ローラ３ａと感光体２との間の帯電ギャップＧを軸方向にほぼ一定にすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置であって、帯電ローラの両端部に固定されたリング状のギャップ部材で像担持体に対して所定の帯電ギャップを設定して、この帯電ローラで像担持体を非接触帯電する画像形成装置の技術分野に関する。

従来、画像形成装置として、像担持体に対して所定の帯電ギャップを置いて、この像担持体を非接触帯電する帯電ローラを備える画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。図６に示すように、この特許文献１に開示の画像形成装置に用いられる帯電ローラａは、芯金ｂの外周面に導電性を有する弾性部材からなる抵抗層ｃを設けるとともに、この抵抗層ｃの両端部外周面に、それぞれ、絶縁性を有するテープ状のフィルム部材からなるギャップ部材ｄ,ｅをリング状に巻き付けて固着し、これら一対のギャップ部材ｄ,ｅを像担持体である感光体ドラムｆの外周面に当接させることにより、所定の帯電ギャップＧを設定している。その場合、芯金ｂの両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸ｇ,ｈをスプリング（不図示）の付勢力で感光体ドラムｆの方へ押圧することで、両ギャップ部材ｄ,ｅを感光体ドラムｆの外周面に圧接させている。

そして、帯電ローラａが帯電ギャップにより感光体ドラムｆを非接触帯電することで、オゾンの発生を抑制することができるとともに、感光体ドラムｆに付着しているトナー等の異物が帯電ローラａに付着したり、帯電ローラａの抵抗層ｃ中に含まれる物質が感光体ドラムｆに付着したりすることが防止できるので、帯電ローラａによる感光体ドラムｆの帯電性能を向上することができる。
特開２００１−２９６７２３号公報。

しかしながら、この特許文献１に開示の画像形成装置に用いられる非接触帯電用の帯電ローラａでは、一対のギャップ部材ｄ,ｅの外側（本明細書では一対のギャップ部材ｄ,ｅの間をギャップ部材ｄ,ｅの内側といい、各ギャップ部材ｄ,ｅの関して内側と反対側をギャップ部材ｄ,ｅの外側という）に位置する回転軸ｇ,ｈを感光体ドラムｆの方へ押圧する構造であるため、ギャップ部材ｄ,ｅの感光体ｆとの当接点が支点に、またギャップ部材ｄ,ｅの外側にある回転軸ｇ,ｈのスプリング力付勢部が力点になって、一対のギャップ部材ｄ,ｅの内側における帯電ローラａの部分ａ₁が感光体ドラムｆから遠ざかる方向に撓み（曲げ変形）Ｄｒを生じるようになる。通常、この帯電ローラａの撓みＤｒは一対のギャップ部材ｄ,ｅの間の軸方向中央点で最大となる。

また、感光体ドラムｆの両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸ｉ,ｊが図示しない装置本体に軸受を介して回転可能に支持されているため、感光体ドラムｆは一対のギャップ部材ｄ,ｅで押圧されることから、前述の帯電ローラａの撓みＤｒと逆方向である帯電ローラａから遠ざかる方向に撓み（曲げ変形）Ｄｏを生じるようになる。通常、この感光体ドラムｆの撓みＤｏは軸方向中央点で最大となる。

このように、帯電ローラａおよび感光体ドラムｆが互いに逆方向に撓むと、帯電ローラａと感光体ドラムｆとの間の帯電ギャップＧが軸方向に変化してしまい、一定にならなくなる。このため、帯電ローラａによる感光体ドラムｆの帯電が軸方向に均一にならなくなり、安定した良好な帯電を得ることが難しいという問題がある。

特に、近年は電子写真方式のプリンターを始め、電子写真方式の画像形成装置が小型化、および省スペース化をますます強く求められていることから、その内部のプロセスユニットおよび機能部品等をより小さく高精度に構成するとともにそれらを最適に配置することが必要なっている。そこで、感光体ドラムおよび帯電ローラにも小型化が求められているが、感光体ドラムの外径や肉厚を小さくしたり、あるいは帯電ローラの外径を小さくしたりした場合、前述の問題が大きくなっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、帯電ローラの両端部に固定されたギャップ部材を像担持体に圧接して設定された帯電ギャップによる像担持体の非接触帯電において、軸方向により均一な高精度の帯電ギャップを容易に得ることで安定した良好な帯電を行うことのできる画像形成装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、請求項１の発明の画像形成装置は、両端に設けられた回転軸が装置本体に軸受を介して回転可能に支持された像担持体と、両端部にそれぞれギャップ部材が固定された帯電ローラとを少なくも備え、前記ギャップ部材が前記像担持体の外周面に圧接されることで前記像担持体と前記帯電ローラとの間に帯電ギャップが設定されるとともに、前記帯電ローラが前記帯電ギャップにより前記像担持体を非接触帯電する画像形成装置において、前記帯電ローラの前記ギャップ部材内側の非帯電領域部分をそれぞれ前記像担持体の方へ押圧する押圧部材を備え、前記押圧部材により前記帯電ローラの前記ギャップ部材内側の非帯電領域部分を前記像担持体の方へ押圧することにより、前記ギャップ部材が前記像担持体の外周面に圧接されることを特徴としている。

また、請求項２の発明の画像形成装置は、前記押圧部材が、前記ギャップ部材も前記像担持体の方へ押圧するように設けられていることを特徴としている。
更に、請求項３の発明の画像形成装置は、前記押圧部材が、前記ギャップ部材を前記像担持体の方へ押圧する第１押圧部材と、この第１押圧部材とは別体に設けられ、前記帯電ローラの前記ギャップ部材内側の非帯電領域部分を前記像担持体の方へ押圧する第２押圧部材とからなることを特徴としている。

更に、請求項４の発明の画像形成装置は、前記第２押圧部材が前記帯電ローラの前記ギャップ部材内側の非帯電領域部分を押圧する押圧力が、前記第１押圧部材が前記ギャップ部材を押圧する押圧力より大きく設定されていることを特徴としている。

このように構成された本発明の画像形成装置によれば、帯電ローラの両端部に固定されたギャップ部材の内側の帯電ローラの部分をそれぞれ押圧部材により像担持体の方へ押圧しているので、帯電ローラを像担持体の外周面に圧接させて帯電ギャップを設定しながら、帯電ローラおよび像担持体を互いに同方向に撓ませることができる。これにより、帯電ローラと像担持体との間の帯電ギャップを一定値（５０μｍ）以下でかつ軸方向にほぼ一定にすることができる。したがって、帯電ローラによる像担持体の帯電を軸方向に均一にでき、長期的に安定した良好な帯電を得ることができる。特に、帯電ローラおよび像担持体の各撓みを一対のギャップ部材の間の中央点の同じ位置で最大にできるため、帯電ギャップを軸方向により一層高精度に一定にでき、像担持体に対してより一層安定した良好な帯電を行うことができる。

また、押圧部材が押圧する、ギャップ部材の内側の帯電ローラの押圧部位が、帯電ローラの非帯電領域であるため、押圧部材と帯電ローラとの接触により例えば摩擦帯電等の像担持体の帯電に不都合な問題が生じても、この問題に影響されることなく、像担持体に対して安定した良好な帯電を行うことができる。

更に、帯電ローラおよび像担持体に撓みが生じても帯電ギャップを軸方向に一定にすることができることから、帯電ローラの外径を小さくできるとともに、像担持体の外径および肉厚を小さくできる。したがって、前述のように近年画像形成装置にますます強く求められている小型化および省スペース化の要求に対しても、より効果的に対応することが可能となる。
更に、一対の押圧部材がギャップ部材の内側の帯電ローラの部分のみを押圧するようにすることで、押圧部材の構成を簡単にすることができる。

特に、請求項２の発明の画像形成装置によれば、押圧部材がギャップ部材も像担持体の方へ押圧するので、ギャップ部材の像担持体への圧接をより一層確実に行うことができる。これにより、帯電ギャップをより安定して形成することができる。その場合、押圧部材によりギャップ部材を押圧しても、従来のようなギャップ部材の外側の帯電ローラの回転軸を押圧する場合に比べて、帯電ローラを像担持体から遠ざかる方へ撓み難くすることができる。したがって、帯電ギャップを更に一層一定値（５０μｍ）以下に設定することができ、長期的により安定した帯電を行うことができる。

また、請求項３の発明の画像形成装置によれば、ギャップ部材を像担持体の方へ押圧する第１押圧部材と、帯電ローラのギャップ部材内側の非帯電領域部分を像担持体の方へ押圧する第２押圧部材とを別体に設けているので、ギャップ部材を押圧する押圧力と帯電ローラのギャップ部材内側の非帯電領域部分を押圧する押圧力とを、それぞれ個別に制御することができる。これにより、一対のギャップ部材の内側における帯電ローラの部分の撓みを、像担持体の撓みにより正確に倣って制御することができる。したがって、帯電ギャップをより高精度に軸方向に一定にすることができる。

更に、請求項４の発明の画像形成装置によれば、第２押圧部材が帯電ローラのギャップ部材内側の非帯電領域部分を押圧する押圧力を、第１押圧部材がギャップ部材を押圧する押圧力より大きく設定しているので、一対のギャップ部材の内側における帯電ローラの部分を像担持体の撓みに倣ってより効果的に撓ませることができる。これにより、帯電ギャップを更に効果的に軸方向に一定にすることができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。

図１に示すように、この例の画像形成装置１は静電潜像およびトナー像が形成される像担持体である感光体２を備えているとともに、この感光体２の周囲に感光体２の回転方向（図１では、時計回り）上流側から、順次、帯電装置３、光書込み装置４、現像装置５、転写装置６、およびクリーニング装置７を備えている。

この例の感光体２は感光体ドラムからなり、従来公知の感光体ドラムと同様に円筒状の金属素管の外周面に所定膜厚の感光層が形成されている。この感光体２における金属素管には、例えばアルミニウム等の導電性の管が用いられるとともに、感光層には、従来公知の有機感光体が使用される。そして、感光体２は、その両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸２ａ,２ｂ（図３に図示）が図示しない装置本体に軸受を介して回転可能に支持されて設けられている。

帯電装置３は、この例の非接触の帯電ローラ３ａを有している。図２に示すように、この非接触の帯電ローラ３ａは芯金３ｂを備えており、この芯金３ｂは導電性を有する、例えば金属シャフト等からなる導電性シャフトとして構成されている。この導電性シャフトとしては、例えばＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施したものを用いることができる。

芯金３ｂの外周面には、導電性塗装材を例えばスプレー塗装で塗装することにより抵抗層３ｃが形成されている。この抵抗層３ｃの両端部の外周面には、テープ状の所定膜厚のフィルム部材からなるギャップ部材３ｄ,３ｅがリング状に固定されている。帯電ローラ３ａが芯金３ｂの両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸３ｆ,３ｇを備えており、これらの回転軸３ｆ,３ｇが装置本体に軸受を介して回転可能に支持されている。

図３に示すように、これらのギャップ部材３ｄ,３ｅは感光体２の外周面に圧接されて抵抗層３ｃと感光体２との間にフィルム部材の所定膜厚に基づいた所定の帯電ギャップＧを設定している。その場合、ギャップ部材３ｄ,３ｅおよびこのギャップ部材３ｄ,３ｅにそれぞれ内側に隣接する帯電ローラ３ａの抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂が、それぞれ左右一対の押圧部材８,９により所定の力で感光体２の方向に押圧されることで、ギャップ部材３ｄ,３ｅが感光体２の外周面に圧接されている。押圧部材８,９で押圧される抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂は、感光体２の帯電に寄与しない抵抗層３ｃの非帯電領域とされている。この帯電ローラ３ａの非帯電領域は、感光体２の非画像領域に対向しており、したがって一対の押圧部材８,９は感光体２の画像領域に影響しない帯電ローラ３ａの部分が押圧されるようになる。

一対の押圧部材８,９はそれぞれ例えばゴムから左右対称に形成されており、それぞれギャップ部材３ｄ,３ｅを感光体２の方へ押圧する第１押圧部８ａ,９ａと両ギャップ部材３ｄ,３ｅの内側の抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂を感光体２の方へ押圧する第２押圧部８ｂ,９ｂとからなっている。そして、両ギャップ部材３ｄ,３ｅの間の抵抗層３ｃは、感光体２を所定の帯電ギャップＧを有する非接触で一様帯電する帯電部を構成している。

光書込み装置４は、例えばレーザ光等により感光体２に静電潜像を書き込む。また、現像装置５は、現像ローラ５ａ、トナー供給ローラ５ｂおよびトナー層厚規制部材５ｃを有している。そして、トナー供給ローラ５ｂによって現像ローラ５ａ上に現像剤であるトナーＴが供給されるとともに、この現像ローラ５ａ上のトナーＴがトナー層厚規制部材５ｃによりその厚みを規制されて感光体２の方へ搬送され、搬送されたトナーＴで感光体２上の静電潜像が現像されて感光体２上にトナー像が形成される。

転写装置６は転写ローラ６ａを有し、この転写ローラ６ａにより感光体２上にトナー像が転写紙や中間転写媒体等の転写媒体１３に転写される。そして、トナー像が転写媒体１３である転写紙に転写された場合には、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成され、また、トナー像が転写媒体１３である中間転写媒体に転写された場合には、中間転写媒体上のトナー像が更に転写紙に転写された後、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成される。

クリーニング装置７は例えばクリーニングブレード等のクリーニング部材７ａを有し、このクリーニング部材７ａにより感光体２がクリーニングされて、感光体２上の転写残りトナーが除去されかつ回収される。

このように構成されたこの例の画像形成装置１においては、回転軸３ｆ,３ｇが装置本体に回転可能に支持された帯電ローラ３ａの一対のギャップ部材３ｄ,３ｅおよびこれらのギャップ部材３ｄ,３ｅの内側の帯電ローラ３ａの抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂を、それぞれ押圧部材８,９で感光体２の方へ押圧することで、ギャップ部材３ｄ,３ｅを感光体２の外周面に圧接しているので、図３に示すように一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの内側における帯電ローラａの部分ａ₁が感光体２に近づく方向に撓み（曲げ変形）Ｄｒを生じるようになる。通常、この帯電ローラ３ａの撓みＤｒは一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの間の軸方向中央点（一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの間の中央点）で最大となる。

また、感光体２は、前述の従来の画像形成装置と同様にして、感光体２が一対のギャップ部材３ｄ,３ｅで押圧されるため、前述の帯電ローラ３ａの撓みＤｒと同方向に撓み（曲げ変形）Ｄｏを生じるようになる。通常、この感光体２の撓みＤｏは軸方向中央点（一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの間の中央点）で最大となる。

このように帯電ローラ３ａおよび感光体２が互いに同方向に撓んだ場合、帯電ローラ３ａと感光体２との間の帯電ギャップＧは、帯電ローラ３ａおよび感光体２に撓みが生じても軸方向に大きく変化しなく、軸方向にほぼ一定で５０μｍ以下に設定される。このため、帯電ローラ３ａによる感光体２の帯電が軸方向に均一になって、長期にわたって安定した良好な帯電が行われるようになる。特に、帯電ローラ３ａおよび感光体２の各撓みが一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの間の中央点の同じ位置で最大となってほぼ平行になるため、帯電ギャップＧは軸方向により一層高精度に一定になり、更に一層安定した良好な帯電が行われる。

この例の画像形成装置１によれば、帯電ローラ３ａの一対のギャップ部材３ｄ,３ｅおよびこれらのギャップ部材３ｄ,３ｅの内側の帯電ローラ３ａの抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂をそれぞれ感光体２の方へ押圧しているので、帯電ローラ３ａおよび感光体２を互いに同方向に撓ませることができる。これにより、帯電ローラ３ａと感光体２との間の帯電ギャップＧを一定値（５０μｍ）以下でかつ軸方向にほぼ一定にすることができる。したがって、帯電ローラ３ａによる感光体２の帯電を軸方向に均一にでき、長期的に安定した良好な帯電を得ることができる。特に、帯電ローラ３ａおよび感光体２の各撓みを一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの間の中央点の同じ位置で最大にできるため、帯電ギャップＧを軸方向により一層高精度に一定にでき、感光体２に対してより一層安定した良好な帯電を行うことができる。

また、押圧部材８,９の第２押圧部８ｂ,９ｂが押圧する帯電ローラ３ａの部分３ｃ₁,３ｃ₂が抵抗層３ｃの非帯電領域であるため、押圧部材８,９と帯電ローラ３ａとの接触により例えば摩擦帯電等の感光体２の帯電に不都合な問題が生じても、この問題に影響されることなく、感光体２に対して安定した良好な帯電を行うことができる。

更に、帯電ローラ３ａおよび感光体２に撓みが生じても帯電ギャップＧを軸方向に一定にすることができることから、帯電ローラ３ａの外径を小さくできるとともに、感光体２の外径および肉厚を小さくできる。したがって、前述のように近年画像形成装置にますます強く求められている小型化および省スペース化の要求に対しても、より効果的に対応することが可能となる。

更に、押圧部材８,９がギャップ部材３ｄ,３ｅを感光体２の方へ押圧するので、ギャップ部材３ｄ,３ｅの感光体２への圧接をより一層確実に行うことができる。これにより、帯電ギャップＧをより安定して形成することができる。また、押圧部材８,９によりギャップ部材３ｄ,３ｅが押圧されることで、従来のようなギャップ部材ｄ,ｅの外側の帯電ローラａの回転軸を押圧する場合に比べて、帯電ローラ３ａを感光体２から遠ざかる方へ撓み難くすることができる。したがって、帯電ギャップＧを更に一層一定値（５０μｍ）以下に設定することができ、長期的により安定した帯電を行うことができる。

図４は、本発明の画像形成装置の実施の形態の他の例における感光体と帯電ローラとを模式的に示す図である。なお、以下の各例の説明において、その例より前の例と同じ構成要素には同じ符号を付すことでその詳細な説明は省略する。

前述の図３に示す例の画像形成装置１では、帯電ローラ３ａの両端部を押圧する一対の押圧部材８,９が、それぞれギャップ部材３ｄ,３ｅを押圧する第１押圧部８ａ,９ａと抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂を押圧する第２押圧部８ｂ,９ｂとを一体に有する１ピースで形成されているが、この例の画像形成装置１では、帯電ローラ３ａの両端部を押圧する一対の押圧部材８,９が、それぞれ２ピースで形成されている。

すなわち、図４に示すように一方の押圧部材８は、ギャップ部材３ｄを押圧する第１押圧部材８′と、この第１押圧部材８′とは別体に形成されて、帯電ローラ３ａの抵抗層３ｃの部分３ｃ₁を押圧する第２押圧部材８″との２ピースで構成されている。同様に、他方の押圧部材９は、ギャップ部材３ｅを押圧する第１押圧部材９′と、この第１押圧部材９′とは別体に形成されて、帯電ローラ３ａの抵抗層３ｃの部分３ｃ₂を押圧する第２押圧部材９″との２ピースで構成されている。

そして、第２押圧部材８″,９″が帯電ローラ３ａの抵抗層３ｃの部分３ｃ₂を押圧する押圧力が第１押圧部材８′,９′がそれぞれギャップ部材３ｄ,３ｅを押圧する押圧力より大きく設定されている。

この例の画像形成装置１によれば、ギャップ部材３ｄ,３ｅを押圧する押圧力と抵抗層３ｃの各部分３ｃ₁,３ｃ₂を押圧する押圧力とを、それぞれ個別に制御することができる。これにより、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの内側における帯電ローラａの部分ａ₁の撓みを、感光体２の撓みＧｏにより正確に倣って制御することができる。したがって、帯電ギャップＧをより高精度に軸方向に一定にすることができる。

また、第２押圧部材８″,９″が帯電ローラ３ａのギャップ部材３ｄ,３ｅ内側の非帯電領域部分を押圧する押圧力を、第１押圧部材８′,９′がギャップ部材３ｄ,３ｅを押圧する押圧力より大きく設定しているので、一対のギャップ部材３ｄ,３ｅの内側における帯電ローラ３ａの部分３ａ₁を感光体２の撓みに倣ってより効果的に撓ませることができる。これにより、帯電ギャップＧを更に効果的に軸方向に一定にすることができる。
この例の画像形成装置の他の構成および他の作用効果は、前述の図１ないし図３に示す例のそれらと同じである。

図５は本発明の画像形成装置の実施の形態の更に他の例における感光体と帯電ローラとを模式的に示す図である。
前述の図４に示す例の画像形成装置１では、帯電ローラ３ａの両端部を押圧する一対の押圧部材８,９が、それぞれギャップ部材３ｄ,３ｅを押圧する第１押圧部材８′,９′と抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂を押圧する第２押圧部材８″,９″とから形成されているが、図５に示すように画像形成装置１では、帯電ローラ３ａの両端部を押圧する一対の押圧部材８,９が、それぞれ帯電ローラ３ａの抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂を押圧する第２押圧部材８″,９″のみで形成されている。したがって、この画像形成装置１では、一対の押圧部材８,９によって、それぞれギャップ部材３ｄ,３ｅは押圧されない。

この例の画像形成装置１によれば、一対の第２押圧部材８″,９″が抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂のみを押圧するだけであるので、押圧部材の構成を簡単にすることができる。この例の場合には、ギャップ部材３ｄ,３ｅを押圧しないので、ギャップ部材３ｄ,３ｅを押圧する前述の各例の作用効果は得られない。
この例の画像形成装置の他の構成および他の作用効果は、前述の図１ないし図３に示す例のそれらと同じである。

ところで、ギャップ部材３ｄ,３ｅによって設定された帯電ギャップＧで非接触帯電を行う場合、ギャップ部材３ｄ,３ｅが撓むこと等によって帯電ローラ３ａが感光体２に部分的にあるいはすべて接触する場合があるが、このような場合であっても、帯電ギャップＧの軸方向における最大値がギャップ部材３ｄ,３ｅの膜厚以下（つまり、０≦ギャップＧの最大値≦ギャップ部材３ｄ,３ｅの膜厚）であれば、特に問題はなく、本発明の所期の作用効果を奏するものである。したがって、本発明において、ギャップ部材３ｄ,３ｅによって設定された帯電ギャップＧで行われる非接触帯電とは、このような場合も含むものである。

次に、本発明に属する実施例および本発明に属さない比較例について、本発明の画像形成装置が前述の作用効果を得ることができることを実証するために行った実験について説明する。
実験で用いた実施例および比較例の画像形成装置における感光体２の条件および帯電ローラ３ａの条件および実験結果を表１に示す。

表１において、実験Ｎｏ. １〜２０にそれぞれ用いた感光体２は、いずれもアルミニウムの素管の外周面に、セイコーエプソン株式会社製のプリンタＬＰ−９０００Ｃの感光体の感光層に用いられている有機感光体と同じものを膜厚２５μｍに塗装して感光層を形成した感光体である。その場合、実験Ｎｏ. １〜６における感光体２は外径が４０φｍｍであり、そのうちＮｏ. １〜３の感光体２のアルミニウム素管の厚みは、１.５ｍｍであり、Ｎｏ. ４〜６の感光体２のアルミニウム素管の厚みは、１.０ｍｍである。また、Ｎｏ. ７〜１２における感光体２は外径が３０φｍｍであり、そのうちＮｏ. ７および８の感光体２のアルミニウム素管の厚みは、１.５ｍｍであり、Ｎｏ. ９および１０の感光体２のアルミニウム素管の厚みは、１.０ｍｍであり、Ｎｏ. １１および１２の感光体２のアルミニウム素管の厚みは、０.７５ｍｍである。更に、Ｎｏ. １３〜２０における感光体２は外径が２４φｍｍであり、そのうちＮｏ. １３および１４の感光体２のアルミニウム素管の厚みは、１.５ｍｍであり、Ｎｏ. １５および１６の感光体２のアルミニウム素管の厚みは、１.０ｍｍであり、Ｎｏ. １７ないし２０の感光体２のアルミニウム素管の厚みは、０.７５ｍｍである。また、各感光体２は、いずれも振れ精度が０.０１以下のものを選択して用いた。

実験Ｎｏ. １〜２０にそれぞれ用いた帯電ローラ３ａは、芯金としてＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施した金属シャフトを用い、前述のプリンタＬＰ−９０００Ｃの改造機に搭載できる形状に加工した。これらの金属シャフトはセンタレス研磨を行って、振れ精度が０.０１以下に加工されている。表１に示すように、実験Ｎｏ. １、５、７、１１、１３、および１４の金属シャフトは外径が１２φｍｍであり、Ｎｏ. ３、４、９、１５、１７、および１９の金属シャフトは外径が１０φｍｍであり、Ｎｏ. ２、６、８、１０、１２、１６、１８，および２０の金属シャフトは外径が８φｍｍである。

そして、これらの金属シャフトの外周面に、導電性酸化スズ（ＳｎＯ₂）とポリウレタン（ＰＵ）樹脂とを１：９の重量比（ｗｔ比）で混合して、イオン導電材および水内に分散させて得られた塗装液をスプレー塗装して、膜厚２０μｍの抵抗層を形成した。導電性ＳｎＯ₂は、表２に示す株式会社ジェムコ製のものがあり、それらの詳細は株式会社ジェムコのホームページ（http://www.jemco-mmc.co.jp/corporate/index.html）に掲載されている。

本実施例および本比較例で用いた導電性ＳｎＯ₂は、株式会社ジェムコの商品名「Ｔ−１」であり、この「Ｔ−１」はスズ−アンチモン系酸化物である。もちろん、本発明では、他の導電性ＳｎＯ₂を用いることができる。また、イオン導電材は導電性塗装材に導電性を持たせるためのものであり、本実施例および本比較例で用いたイオン導電材は「ＹＹＰ−１２」（丸菱油化工業株式会社製）である。なお、実験に使用した前述の塗装液をアルミニウム板に２０μｍの膜厚で塗装して、体積抵抗率を測定したところ、（１.０〜５.０）×１０¹⁰Ωｃｍであった。

ギャップ部材３ｄ,３ｅは、帯電ローラ３ａの両端部の外周面に膜厚２０μｍおよび幅５ｍｍのポリイミド（ＰＩ）樹脂製テープを貼り付けて形成した。
押圧部材８,９;８′,９′;８″,９″は、硬度アスカーＣ６５°品で、外径１０φｍｍかつ内径５φｍｍの筒状のウレタンゴムを作製し、この筒状のウレタンゴムの孔に外径φ６ｍｍのＳＵＳ製シャフトを貫通させることにより形成した。

そして、表１に示すように実験Ｎｏ. １ないし３、７、８，１５ないし１８では、図３に示すように第１および第２押圧部８ａ,８ｂ;９ａ,９ｂが一体となった第１および第２押圧部材８,９で、両ギャップ部材３ｄ,３ｅおよび両ギャップ部材３ｄ,３ｅの内側の抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂を押圧した。このとき、全押圧力は、Ｎｏ. １が５００ｇｆであり、Ｎｏ. ２、８、１６，および１８が２００ｇｆであり、Ｎｏ. ３、７，１５、および１７が８００ｇｆである。各押圧力はその都度荷重を計算して調整した（この荷重調整は、他の実験例も同じである）。

また、実験Ｎｏ. ５、６、９、１３および１４では、図４に示すように第１および第２押圧部材８,９が、それぞれ別体からなる第１および第２押圧部材８′,９′;８″,９″の２ピースからなり、第１押圧部材８′,９′でギャップ部材３ｄ,３ｅをそれぞれ押圧し、第２押圧部材８″,９″で抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂を押圧した。このとき、全押圧力は、Ｎｏ. ６、９、および１４が２００ｇｆであり、Ｎｏ. ５および１３が８００ｇｆであり、これらの全押圧力は感光体２を実際に押圧する実押圧力である。また、第１押圧部材８′,９′と第２押圧部材８″,９″との押圧比は、いずれの実験でも１：２であり、抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂を押圧する第２押圧部材８″,９″の押圧力がギャップ部材３ｄ,３ｅを押圧する第１押圧部材８′,９′の押圧力より大きく設定される。

更に、実験Ｎｏ. ４では、図５に示すように第１および第２押圧部材８,９が、それぞれ第２押圧部材８″,９″のみからなり、第２押圧部材８″,９″で抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂のみを押圧した。このとき、全押圧力は８００ｇｆである。

更に、実験Ｎｏ. １０ないし１２、１９、および２０では、図６に示すようにギャップ部材ｄ,ｅの外側の回転軸ｇ,ｈの軸受部（ギャップ部材ｄ,ｅから１０ｍｍの位置）にスプリングによる荷重を加えて帯電ローラを押圧した。このとき、全押圧力は、Ｎｏ. １０が８００ｇｆであり、Ｎｏ. １１および１９が５００ｇｆであり、Ｎｏ. １２および２０が２００ｇｆである。これらの実験での各押圧力はスプリング荷重である。
以上のことから明らかなように、実験Ｎｏ. １ないし９，１３ないし１８が本発明の実施例であり、実験Ｎｏ. １０ないし１２，１９および２０が本発明の比較例である。

画像形成装置の実験装置は、前述のプリンタＬＰ−９０００Ｃを本実験ができるように部分的に改造したものを使用した。その場合、プリンタＬＰ−９０００Ｃは外径４０φｍｍの感光体を使用しているため、外径が４０φｍｍ以外の感光体を用いて実験を行う際には、このプリンタＬＰ−９０００Ｃと同じ機械構成でスケールの異なる画像形成装置を作成し、プリンタＬＰ−９０００Ｃと同じエンジンで画像形成の実験を行った。

画像形成の実験を行うにあたり、感光体２の周速はいずれの実験においても約２１０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。また、帯電ローラ３ａの印加電圧Ｖ_C（Ｖ）は、いずれの実験においても直流電圧ＤＣ成分Ｖ_DC（Ｖ）に交流電圧ＡＣ成分Ｖ_AC（Ｖ）を重畳して、
Ｖ_C ＝Ｖ_DC ＋Ｖ_AC ＝ −６５０＋（１／２）Ｖ_PP・ｓｉｎ２πｆｔ
（ここで、Ｖ_PP＝１７５０Ｖ、ｆ＝１.３ｋＨｚであり、Ｖ_ACはｓｉｎ波である。）
に設定した。実験は温度２３℃で湿度５０％の室内環境で、Ａ３の普通紙に５％濃度のハーフトーンのモノクロ印字を５０枚連続で行った。

そして、１０、２０、３０、４０、および５０枚目の印字物をピックアップして目視観察で判断し、これらの印字物のすべてに画像斑がない場合のみ、良好な帯電であると判断して表１に○で表し、これらの印字物のいずれか１にでも画像斑がある場合は、帯電不良であると判断して表１に×で表した。

実験Ｎｏ. １ないし９，１３ないし１８の各実施例の画像形成装置では、いずれも○で良好な帯電が得られた。また、実験Ｎｏ. １０ないし１２，１９および２０の各比較例では、いずれも×で帯電不良の結果が得られた。
この実験により、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、ギャップ部材３ｄ、３ｅの内側の帯電ローラ３における抵抗層３ｃの部分３ｃ₁,３ｃ₂を感光体２の方へ押圧することで、前述の本発明の作用効果が得られることが実証された。

本発明の画像形成装置は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置であって、帯電ローラの両端部に固定したリング状のギャップ部材を感光体に圧接してこの感光体に対して所定の帯電ギャップを設定することにより、帯電ローラにより感光体を非接触帯電する画像形成装置に好適に利用することができる。

本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。図１に示す例の画像形成装置に用いられる帯電ローラを、その一部を切り欠いて模式的に示す図である。図１に示す例の画像形成装置に用いられる帯電ローラおよび感光体の挙動を模式的に示す図である。本発明の画像形成装置の実施の形態の他の例における感光体と帯電ローラの挙動を模式的に示す図である。本発明の画像形成装置の実施の形態の更に他の例における感光体と帯電ローラの挙動を模式的に示す図である。従来の画像形成装置における感光体と帯電ローラの挙動を模式的に示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、２…感光体、３…帯電装置、３ａ…帯電ローラ、３ｃ…抵抗層、３ｃ₁,３ｃ₂…抵抗層の押圧される部分、３ｄ,３ｅ…ギャップ部材、８,９…押圧部材、８ａ,９ａ…第１押圧部、８ｂ,９ｂ…第２押圧部、８′,９′…第１押圧部材８″,９″…第２押圧部材

Claims

両端に設けられた回転軸が装置本体に軸受を介して回転可能に支持された像担持体と、両端部にそれぞれギャップ部材が固定された帯電ローラとを少なくも備え、前記ギャップ部材が前記像担持体の外周面に圧接されることで前記像担持体と前記帯電ローラとの間に帯電ギャップが設定されるとともに、前記帯電ローラが前記帯電ギャップにより前記像担持体を非接触帯電する画像形成装置において、
前記帯電ローラの前記ギャップ部材内側の非帯電領域部分をそれぞれ前記像担持体の方へ押圧する押圧部材を備え、前記押圧部材により前記帯電ローラの前記ギャップ部材内側の非帯電領域部分を前記像担持体の方へ押圧することにより、前記ギャップ部材が前記像担持体の外周面に圧接されることを特徴とする画像形成装置。
前記押圧部材は、前記ギャップ部材も前記像担持体の方へ押圧するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記押圧部材は、前記ギャップ部材を前記像担持体の方へ押圧する第１押圧部材と、この第１押圧部材とは別体に設けられ、前記帯電ローラの前記ギャップ部材内側の非帯電領域部分を前記像担持体の方へ押圧する第２押圧部材とからなることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記第２押圧部材が前記帯電ローラの前記ギャップ部材内側の非帯電領域部分を押圧する押圧力が、前記第１押圧部材が前記ギャップ部材を押圧する押圧力より大きく設定されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。