JP2007304232A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体のクリーニング装置をすり抜けて帯電部材に付着した外添剤等を確実に除去して像担持体の均一な帯電を行う。
【解決手段】転写媒体１３の非画像領域Ｃの長さＬ₂が帯電ローラ３ａの周長πＬ₁に対してＬ₂＞πＬ₁に設定される。これにより、帯電ローラ３ａの表面全周に付着したトナー母粒子や外添剤等を確実に転写媒体１３の非画像領域Ｃに転写させることができる。したがって、クリーニングブレード７ａをすり抜け帯電ローラ３ａに付着したトナー母粒子や外添剤等の影響による感光体２の帯電不良を効果的に防止することができ、感光体２の均一な帯電を行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、像担持体を帯電する帯電ローラや帯電ベルト等の帯電部材を備えた、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からな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３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をそれぞれ回転可能に支持する軸受ｉ,ｊをスプリングｋ,ｍ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Ｇ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。

ところで、感光体上のトナー像が転写媒体に転写された後、転写残りのトナーが感光体上に残留する。この感光体上の転写残りのトナーはクリーニングブレードによって除去されるようになっている。

しかしながら、感光体上の転写残りのトナーのトナー母粒子や外添剤等がクリーニングブレードをすり抜ける場合がある。クリーニングブレードをすり抜けたトナー母粒子や外添剤等は、帯電ローラａやギャップ部材ｄ,ｅに付着してしまう。このようにトナー母粒子や外添剤等が帯電ローラａに付着すると、帯電ローラａの表面抵抗が部分的に不均一になり、また、トナー母粒子や外添剤等がギャップ部材ｄ,ｅに付着すると、帯電ギャップＧが変動し、均一な帯電ができなくなってしまう。

また、トナー母粒子や外添剤等がクリーニングブレードをすり抜けないようにするために、クリーニングブレードを最適設計する必要があるが、仮にクリーニングブレードを最適設計したとしてもトナー母粒子や外添剤等のすり抜けは起こり得る。これは、外添剤の外径が数１０ｎｍ〜１μｍ程度であるが、最適設計された例えばウレタンゴム等からなるクリーニングブレードを感光体に当接させたとき、外添剤の外径程度の隙間が生じてしまうことがある。特に、低温低湿度環境（ＬＬＢ；温度１０℃、湿度１５％Ｒ.Ｈ.）等の環境においては、ゴムブレードの通常使用環境（温度２３℃、湿度６５％Ｒ.Ｈ.）よりも非弾性的性質になるため、前述の隙間は顕著に現れる場合がある。このようにクリーニングブレードと感光体との間に隙間が生じると、前述の外添剤のすり抜けが生じてしまい、前述と同様に外添剤が帯電ローラａに付着して均一な帯電ができなくなる。

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、像担持体のクリーニング装置をすり抜けて帯電部材に付着した外添剤等を確実に除去して像担持体の均一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の発明は、静電潜像が形成される像担持体と、帯電電圧が印加されて前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上のトナー像が転写される転写媒体と、転写後に前記像担持体上に残留する転写残りトナ−を除去する前記像担持体のクリーニング装置とを少なくとも備えた画像形成装置において、前記トナー像が転写されない前記転写媒体の非画像領域の長さが、前記帯電部材の全周の周長より長く設定されていることを特徴としている。

また、請求項２の発明は、前記帯電部材に、この帯電部材をクリーニングするスポンジからなるクリーニング部材が当接されており、このクリーニング部材は前記帯電部材の周速と同じかまたは異なる周速で回転するようになっていることを特徴としている。

更に、請求項３の発明は、前記転写媒体の非画像領域に対応する前記像担持体の表面が前記帯電部材に対向するときに前記帯電ローラに電圧が印加されるようになっているとともに、このときの電圧が、前記転写媒体の画像領域に対応する前記像担持体の表面が前記帯電部材に対向するときに前記帯電ローラに印加される電圧より大きくなるように設定されることを特徴としている。

更に、請求項４の発明は、前記帯電部材の周速が、前記像担持体の周速および前記転写媒体の速度より大きくなるように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、転写媒体の非画像領域の長さを帯電部材の周長より長く設定しているので、帯電部材の表面全周に付着したトナー母粒子や外添剤等を確実に転写媒体の非画像領域に転写させることができる。これにより、像担持体のクリーニング装置をすり抜け帯電部材に付着したトナー母粒子や外添剤等の影響による像担持体の帯電不良を効果的に防止することができる。したがって、帯電部材にトナー母粒子や外添剤等が付着しても、像担持体の均一な帯電を行うことができる。その場合、転写媒体の非画像領域に転写されたトナー母粒子や外添剤等は一定量以下であれば、人の目で見て分からないので、画像不良を起こすことも抑制することができる。

特に、請求項２の発明によれば、帯電部材にスポンジからなるクリーニング部材を接触させて帯電部材に付着したトナー母粒子や外添剤等に機械的な作用をさせることで、トナー母粒子や外添剤等の付着強度を低下させることができ、トナー母粒子や外添剤等を除去しやすくすることができる。

また、帯電部材に当接するスポンジからなるクリーニング部材の帯電列とトナー母粒子や外添剤等の帯電列との関係により、双方を接触させることでトナー母粒子や外添剤等をマイナス極性にすることができ、トナー母粒子や外添剤等をより効果的に除去することができる。

更に、請求項３の発明によれば、転写媒体の非画像領域に接触する像担持体の表面が帯電部材に対向する位置に来たときに帯電部材に印加する電圧を、転写媒体の画像領域に接触する像担持体の表面が帯電部材に対向する位置に来たときの印加電圧より絶対値で大きい電圧とすることで、画像不良を起こすことなく、帯電部材に付着したトナー母粒子や外添剤等を確実に除去することができる。これにより、感光体２の帯電不良をより一層効果的に防止することができる。

更に、請求項４の発明によれば、帯電部材の周速を、像担持体の周速およびこの像担持体の周速と略同一である転写媒体の速度より大きくすることで、より短い時間で帯電部材に付着したトナー母粒子や外添剤等を除去することができる。したがって、転写媒体の非画像領域の長さをより短くしても画像不良を防止でき、印字効率を向上させることができる。

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、図２は図１に示す例の感光体、帯電ローラおよび帯電ローラのクリーニング部材を模式的に示す図である。

図１および図２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（現像剤像）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、感光体２を非接触帯電する帯電装置３、感光体２に静電潜像を書き込む光書込み装置４、感光体２の静電潜像をトナーで現像する現像装置５、感光体２のトナー像を転写する転写装置６、および感光体２をクリーニングするクリーニング装置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は感光体２に対して非接触の帯電を行う帯電ローラ３ａを備えている。図２に示すように、この帯電ローラ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、所定幅で一定膜厚の、例えば粘着テープからなるフィルム部材をリング状に巻き付けることにより、第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅが固定されている。

帯電ローラ３ａは芯金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３ｈ,３ｉを備えており、これらの回転軸３ｈ,３ｉがそれぞれ軸受３ｊ,３ｋに回転可能に支持されている。そして、前述の従来例と同様に帯電ローラ３ａの回転軸３ｈ,３ｉの軸受３ｊ,３ｋを介して圧縮スプリング３ｍ,３ｎの荷重により、帯電ローラ３ａが感光体２の方向に押圧されることで、第１および第２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。これにより、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が設定されている。

また、帯電装置３は帯電ローラ３ａをクリーニングする例えばローラ等からなるクリーニング部材３ｏを備えている。このクリーニング部材３ｏは筒状のスポンジから形成されており、このスポンジが第１および第２ギャップ部材３ｄ,３ｅを含む帯電ローラ３ａの外周面に所定の押圧力で当接されている。このクリーニング部材３ｏは帯電ローラ３ａの回転と逆回りに回転可能とされている。そして、この帯電装置３においては、帯電ローラ３ａにより感光体２が帯電ギャップＧを有する非接触で一様帯電されるとともに、クリーニング部材３ｏにより帯電ローラ３ａがクリーニングされて帯電ローラ３ａに付着するトナーやごみ等の異物が除去される。

図２において感光体２の右端側には、感光体２を回転駆動するための感光体駆動ギヤ８が感光体２の回転軸２ｂに固定されている。また、クリーニング部材３ｏの右端側の回転軸３ｐに、クリーニング部材３ｏを回転駆動するためのクリーニング部材駆動ギヤ１１が固定される。更に、感光体駆動ギヤ８とクリーニング部材駆動ギヤ１１は、装置本体に回転可能に支持された中間ギヤ１２を介して連結されている。そして、図示しないモータの駆動力が感光体２の駆動ギヤ８に伝達されることで感光体２が回転駆動されるとともに、更にモータの駆動力が中間ギヤ１２を介してクリーニング部材３ｏの駆動ギヤ１１に伝達されることで、クリーニング部材３ｏが回転駆動される。帯電ローラ３ａが感光体２とクリーニング部３ｏとの間に圧接されていることから、帯電ローラ３ａと感光体２およびクリーニング部材３ｏとの間の摩擦で、帯電ローラ３ａが感光体２およびクリーニング部材３ｏの各回転に連れ回りして回転するようになる。

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（不図示）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。

ところで、この例の画像形成装置１では、転写媒体１３の画像領域Ａと次の画像領域Ｂとの間の非画像領域Ｃの長さＬ₂が帯電ローラ３ａの全周の周長（πＬ₁；Ｌ₁は帯電ローラ３ａの直径）より長くなるように設定されている（Ｌ₂＞πＬ₁）。この非画像領域Ｃは、例えば紙の後端と次の紙の前端との間の紙間距離等の画像のためのトナーを付着させない領域である。

また、転写媒体１３の非画像領域Ｃに対応する感光体２の表面が帯電ローラ３ａに対向するときに帯電ローラ３ａに電圧が印加されるようになっている。その場合、このときの電圧が、転写媒体１３の画像領域Ａ,Ｂに対応する感光体２の表面が帯電ローラに対向するときに帯電ローラ３ａに印加される電圧より絶対値で大きくなるように設定される。

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、帯電ローラ３ａが１回転するときの帯電ローラ３ａの表面上のある１点が回転移動する距離Ｌが帯電ローラ３ａの周長πＬ₁に等しいので、非画像領域Ｃの長さＬ₂が帯電ローラ３ａの周長πＬ₁に対してＬ₂＞πＬ₁に設定されていることから、この距離Ｌは非画像領域Ｃの長さＬ₂より短くなる。

いま、感光体２上の転写残りのトナー母粒子や外添剤等の一部がクリーニングブレード７ａをすり抜けて帯電ローラ３ａの方へ搬送されてきて帯電ローラ３ａに付着する。しかし、転写媒体１３の非画像領域Ｃに接触する感光体２の表面が帯電ローラ３ａに対向する位置に来たとき、帯電ローラ３ａに所定の電圧を印加させることで、帯電ローラ３ａに付着しているトナー母粒子や外添剤等を感光体２上に移行して付着させ、この感光体２上に移行して付着したトナー母粒子や外添剤等の一部が転写媒体１３の非画像領域Ｃに転写させるとともに、感光体２上のトナー母粒子や外添剤等の残部がクリーニングブレード７ａで除去される。このとき、非画像領域Ｃの長さＬ₂が帯電ローラ３ａの周長πＬ₁に対してＬ₂＞πＬ₁に設定されているので、帯電ローラ３ａが１回転することにより、帯電ローラ３ａの全周に付着したトナー母粒子や外添剤等は確実に転写媒体１３の非画像領域Ｃに転写されるようになる。

そして、転写媒体１３の非画像領域Ｃに転写されたトナー母粒子や外添剤等は一定量以下であれば、人の目で見て分からなく、画像不良とならない。したがって、クリーニングブレード７ａをすり抜けたトナー母粒子や外添剤等が帯電ローラ３ａに付着しても、この帯電ローラ３ａ上のトナー母粒子や外添剤等が帯電ローラ３ａから積極的に除去されるので、クリーニングブレード７ａをすり抜けたトナー母粒子や外添剤等による感光体２の帯電不良が効果的に防止されるようになる。

また、帯電ローラ３ａの周速が、感光体２の周速およびこの感光体２の周速と略同一である転写媒体１３の速度より大きく設定される(例えば、速度比１.３倍等）。これにより、帯電ローラ３ａに付着したトナー母粒子や外添剤等がより短い時間で除去され、転写媒体１３の非画像領域Ｃの長さＬ₂が短く設定されても画像不良が防止され、印字効率が向上する。

この例の画像形成装置１によれば、非画像領域Ｃの長さＬ₂を帯電ローラ３ａの周長πＬ₁に対してＬ₂＞πＬ₁に設定しているので、帯電ローラ３ａの表面全周に付着したトナー母粒子や外添剤等を確実に転写媒体１３の非画像領域Ｃに転写させることができる。これにより、クリーニングブレード７ａをすり抜け帯電ローラ３ａに付着したトナー母粒子や外添剤等の影響による感光体２の帯電不良を効果的に防止することができる。したがって、帯電ローラ３ａにトナー母粒子や外添剤等が付着しても、感光体２の均一な帯電を行うことができる。その場合、転写媒体１３の非画像領域Ｃに転写されたトナー母粒子や外添剤等は一定量以下であれば、人の目で見て分からないので、画像不良を起こすことも抑制することができる。

また、転写媒体１３の非画像領域Ｃに接触する感光体２の表面が帯電ローラ３ａに対向する位置に来たときに帯電ローラ３ａに印加する電圧を、転写媒体１３の画像領域Ａ,Ｂに接触する感光体２の表面が帯電ローラ３ａに対向する位置に来たときに帯電ローラ３ａに印加する電圧より絶対値で大きい電圧とすることで、画像不良を起こすことなく、帯電ローラ３ａに付着したトナー母粒子や外添剤等を確実に除去することができる。これにより、感光体２の帯電不良をより一層効果的に防止することができる。

更に、帯電ローラ３ａの周速を、感光体２の周速およびこの感光体２の周速と略同一である転写媒体１３の速度より大きくする(例えば、速度比１.３倍等）ことで、より短い時間で帯電ローラ３ａに付着したトナー母粒子や外添剤等を除去することができる。したがって、転写媒体１３の非画像領域Ｃの長さＬ₂をより短くしても画像不良を防止でき、印字効率を向上させることができる。

更に、帯電ローラ３ａにスポンジ部材からなるクリーニング部材３ｏを接触させて帯電ローラ３ａに付着したトナー母粒子や外添剤等に機械的な作用をさせることで、トナー母粒子や外添剤等の付着強度を低下させることができ、トナー母粒子や外添剤等を除去しやすくすることができる。

更に、帯電ローラ３ａに当接するスポンジ部材からなるクリーニング部材３ｏの帯電列とトナー母粒子や外添剤等の帯電列との関係により、双方を接触させることでトナー母粒子や外添剤等をマイナス極性にすることができ、トナー母粒子や外添剤等をより効果的に除去することができる。

次に、本発明により得られる効果を確認する実験を行った。
（実験装置）
実験装置はセイコーエプソン社（株）製のカラープリンタＬＰ９０００Ｃを改造したものを使用した。この実験装置の概要を表１に示す。

表１に示すように、実験装置である画像形成装置は、感光体、クリーニングブレード、露光装置である光書込装置、現像装置、中間転写ベルト、および定着装置として、それぞれ、セイコーエプソン社（株）製のカラープリンタＬＰ９０００Ｃの感光体ドラム、クリーニングブレード、光書込装置、現像装置（純正のトナーを含む）、中間転写ベルト、および定着装置を用いた。また、帯電ローラは非接触帯電ローラであり、φ１０ｍｍの金属シャフトに厚み３０μｍの抵抗層からなる表層を形成した。抵抗層は、導電性酸化錫とポリウレタンを重量比１：１で混合して作製し、そのときの抵抗値は２.０×１０⁶Ωであった。更に、両端部の表層に帯電ギャップを形成するためのポリエステル製テープギャップ部材を巻き付けて構成した。帯電ギャップは２０μｍに設定した。ＡＣ高圧電源としてＴｒｅｋ（ＡＣ出力用）（米国トレック社製）を用いるとともに、ＤＣ電源を自作品を用いた。そして、前述の各部品を用いて図１に示す画像形成装置を作製した。

また、表１には示されないが、帯電ローラクリーニング用のクリーニング部材３ｏのスポンジは、ブリジストン化製品東京より購入したＥＰＴー５１、リアルシーラー、ＱＵＷという材質の３種のスポンジである。これらのスポンジを所定の当接深さ、周速比で帯電ローラ３ａに当接させて印字試験を行った。

（実験条件および結果）
Ｎｏ.１ないし１３の実験条件について印字試験を行った。Ｎｏ.１ないし１３の共通の実験条件は、帯電ローラ３ａに印加する帯電電圧は、直流電圧Ｖ_dcと交流電圧Ｖ_ppとの重畳電圧であり、交流電圧Ｖ_ppはすべて周波数が１.３ｋＨｚのサイン波である。プロセス速度が２１０ｍｍ／ｓｅｃであり、現像印加電圧もＤＣ電圧とＡＣ電圧との重畳電圧であり、ＤＣ電圧Ｖ_DC＝−２００Ｖ、ＡＣ電圧Ｖ_PP＝１４００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝３.０ｋＨｚの矩形波（５０％デューティ）であり、転写印加電圧は＋２００Ｖであった。
また、Ｎｏ.１ないし１３の個別の実験条件を表２に示す。

表２に示すように、Ｎｏ.１の実験条件では帯電ローラ３ａの帯電電圧の直流電圧Ｖ_dcは−６００Ｖであり、交流電圧Ｖ_ppは１８００Ｖである。また、帯電ローラ３ａの周速と感光体２の周速（転写媒体１３の速度とほぼ同一）との周速比は１である。更に、帯電ローラ３ａの外径はφ１０ｍｍ（正確には、３０μｍの抵抗層の厚み３０μｍの２倍だけ外径は大きくなるが、金属シャフトの外径φ１０ｍｍに比しきわめて小さいので、帯電ローラ３ａの外径をφ１０ｍｍと表記した：以下の実験条件でも同じ）、外周は３１.４ｍｍ、換算外周は３１.４ｍｍである。更に、中間転写ベルトの非画像領域の長さＬ₂は４０ｍｍであり、帯電ローラ３ａのクリーニング部材３ｏは使用しない。帯電ローラ３ａの外周の長さを帯電ローラ３ａの周速と感光体２の周速との周速比で除したもの（外周長÷周速比）であり、中間転写ベルトの非画像領域の長さと対比するために、帯電ローラ３ａの外周の周速の相違による実質的な長さを表す。

また、Ｎｏ.２の実験条件では帯電ローラ３ａの帯電電圧の直流電圧Ｖ_dcは−６００Ｖであり、交流電圧Ｖ_ppは１７００Ｖである。また、帯電ローラ３ａの周速と感光体２の周速（転写媒体１３の速度とほぼ同一）との周速比は１である。更に、帯電ローラ３ａの外径はφ１０ｍｍ、外周は３１.４ｍｍ、換算外周は３１.４ｍｍである。更に、中間転写ベルトの非画像領域の長さＬ₂は４０ｍｍである。更に、帯電ローラ３ａのクリーニング部材３ｏのスポンジはＥＰＴー５１であり、帯電ローラ３ａの周速とクリーニング部材３ｏの周速との周速比は１であり、当接深さは０.５ｍｍであり、クリーニング部材３ｏには電圧を印加しない。

更に、Ｎｏ.３の実験条件ではクリーニング部材３ｏに帯電電圧と同じ電圧を印加した以外は、Ｎｏ.２の実験条件と同じである。
更に、Ｎｏ.４の実験条件では、帯電ローラ３ａの周速と感光体２の周速との周速比が１.５であり、また帯電ローラ３ａの換算外周が２０.９ｍｍである以外は、Ｎｏ.１の実験条件と同じである。

更に、Ｎｏ.５の実験条件では、帯電ローラ３ａの周速と感光体２の周速との周速比が１.５であり、また帯電ローラ３ａの換算外周が２０.９ｍｍであり、更に帯電ローラ３ａの周速とクリーニング部材３ｏの周速との周速比が１.３である以外は、Ｎｏ.２の実験条件と同じである。

更に、Ｎｏ.６の実験条件では、帯電ローラ３ａの周速と感光体２の周速との周速比が２であり、また帯電ローラ３ａの換算外周が１５.７ｍｍであり、更に非画像領域の長さＬ２が３０ｍｍである以外は、Ｎｏ.２の実験条件と同じである。
更に、Ｎｏ.７の実験条件では、帯電ローラ３ａの周速と感光体２の周速との周速比が３であり、また帯電ローラ３ａの換算外周が１０.５ｍｍであり、更に非画像領域の長さＬ２が２０ｍｍである以外は、Ｎｏ.１の実験条件と同じである。

更に、Ｎｏ.８の実験条件では、スポンジがリアルシーラーであり、また帯電ローラ３ａの周速とクリーニング部材３ｏの周速との周速比が１.２である以外は、Ｎｏ.２の実験条件と同じである。
更に、Ｎｏ.９の実験条件では、非画像領域の長さＬ２が２５ｍｍであり、またスポンジがリアルシーラーであり、更に帯電ローラ３ａの周速とクリーニング部材３ｏの周速との周速比が１であり、更にスポンジの深さ０.３ｍｍである以外は、Ｎｏ.５の実験条件と同じである。

更に、Ｎｏ.１０の実験条件では、帯電ローラ３ａの周速と感光体２の周速との周速比が１.５であり、また帯電ローラ３ａの換算外周が２０.９ｍｍであり、更にスポンジに帯電電圧の１.２倍の電圧を印加した以外は、Ｎｏ.３の実験条件と同じである。
更に、Ｎｏ.１１の実験条件では、スポンジがＱＥＷである以外は、Ｎｏ.６の実験条件と同じである。

更に、Ｎｏ.１２の実験条件では、非画像領域Ｌ₂の長さが２５ｍｍであり、またスポンジがリアルシーラーである以外は、Ｎｏ.２の実験条件と同じである。
更に、Ｎｏ.１３の実験条件では、帯電電圧の交流電圧Ｖ_ppが１８００Ｖであり、また帯電ローラ３ａの周速と感光体２の周速との周速比が１.５であり、帯電ローラ３ａの換算外周が２０.９ｍｍであり、更に非画像領域Ｃの長さＬ₂が１８ｍｍであり、帯電ローラ３ａの周速とスポンジの周速との周速比が１.２である以外は、Ｎｏ.３の実験条件と同じである。

（印字試験）
印字試験における印字環境は、トナー母粒子や外添剤がのすり抜けが最も起こりやすいＬＬＢ環境（温度１０℃で湿度１５％Ｒ.Ｈ.）であり、Ａ３の普通紙に５０％濃度のベタ印字を１０００枚連続で行った。
（結果）
実験結果を表２に示す。その場合、前述のベタ印字を１０００枚連続で行った後、１００１枚目に画像不良が発生した場合は×で表し、１００１枚目に画像不良が発生しない場合は○で表した。
表２から明らかなように、本発明に属するＮｏ.１ないし１１の実験条件では画像不良が発生しなく、すべて非画像領域Ｃにおいて、すり抜けたトナー母粒子や外添剤等が積極的に付着されることが確認された。また、本発明に属さないＮｏ.１２および１３の実験条件では画像不良が発生し、非画像領域Ｃにおいて、すり抜けたトナー母粒子や外添剤等があまり付着されないことが確認された。

なお、本発明は非接触帯電方式に限定されることはなく、接触帯電方式でも同様の結果を得ることができることは言うまでもない。

本発明の帯電ローラおよびこれを備えた画像形成装置は、両端部に巻き付き固定されたテープ状のフィルム部材からなるギャップ部材で像担持体に対して所定の帯電ギャップが設定されて、像担持体を非接触帯電する帯電ローラおよびこれを備えた、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からな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に示す例の感光体、帯電ローラおよび帯電ローラのクリーニング部材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、３ｏ…クリーニング部材、５…現像装置、６…転写装置、７…クリーニング装置、７ａ…クリーニングブレード、１３…転写媒体、Ａ,Ｂ…転写媒体の画像領域、Ｃ…転写媒体の非画像領域

Claims (4)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、帯電電圧が印加されて前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上のトナー像が転写される転写媒体と、転写後に前記像担持体上に残留する転写残りトナ−を除去する前記像担持体のクリーニング装置とを少なくとも備えた画像形成装置において、
   前記トナー像が転写されない前記転写媒体の非画像領域の長さが、前記帯電部材の全周の周長より長く設定されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記帯電部材に、この帯電部材をクリーニングするスポンジからなるクリーニング部材が当接されており、このクリーニング部材は前記帯電部材の周速と同じかまたは異なる周速で回転するようになっていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記転写媒体の非画像領域に対応する前記像担持体の表面が前記帯電部材に対向するときに前記帯電ローラに電圧が印加されるようになっているとともに、このときの電圧が、前記転写媒体の画像領域に対応する前記像担持体の表面が前記帯電部材に対向するときに前記帯電ローラに印加される電圧より大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記帯電部材の周速が、前記像担持体の周速および前記転写媒体の速度より大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載の画像形成装置。

Images