JP3633320B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を用紙等の転写媒体に転写させる転写手段と、転写後に感光体の外周面に残存した現像剤を除去するクリーニングブレードとを有している。
【０００３】
感光体としては、外周面に感光層が形成された硬質の感光体ドラムと、表面に感光層が形成された可撓性を有する感光体ベルトとが一般に知られている。
【０００４】
また、現像手段としては、前記感光体の表面に接触させるローラ状のものが知られており、そのローラとしては、硬質のものと軟質ゴムからなるものとが知られている。
【０００５】
感光体として硬質の感光体ドラムを用い、またこれに接触させる現像ローラとしても硬質のものを用いる場合には、感光体ドラムおよび硬質ローラを高精度に製造するには自ずと限界があり、必ず誤差が生ずるから、両者を均一に接触させることは困難である。両者が均一に接触しないと、局部的に隙間が生じて現像むらが生じたり、必要以上に強く圧接されて感光ドラムや現像ローラに傷がついたりするという問題が生ずる。
【０００６】
したがって、感光体とこれに接触させる現像ローラとを両者とも硬質のもので構成するということは通常行なわれておらず、感光体として硬質の感光体ドラムを用いる場合には、現像ローラを軟質ゴムで構成する、現像ローラとして硬質のものを用いる場合には、感光体として可撓性を有する感光体ベルトを用いる、ということが行なわれている。
【０００７】
しかしながら、感光体に接触させる現像ローラを軟質ゴムで構成した場合には、次のような問題があった。
【０００８】
感光体に接触させる現像ローラをゴムローラで構成する場合には、これに導電性を付与するために、カーボン等の導電性粒子を分散させるということが行なわれるが、カーボン分散度のムラやバラツキでゴム硬度が変化し、ローラ表面における硬度がばらつくために、感光体に対する良好な密着状態が得られなくなるという問題があった。
【０００９】
逆に、感光体に対する良好な密着状態を得るべく、カーボンの分散量を小さくすると、導電性にバラツキが生じ、現像むらの原因になるという問題があった。
【００１０】
また、柔軟性を高めるために、配合剤として可塑剤を加えたものを用いると、長期間の使用や使用環境によって、可塑剤が表面に滲み出してくる場合があり、この可塑剤が感光体に付着して感光体中の光導電材料が変性したり、ローラに感光体が張り付いて感光体表面が剥がれてしまうという問題があった。
【００１１】
このような問題は、現像ローラとして硬質のものを用い、感光体として可撓性を有する感光体ベルトを用いることにより解決することができる。
【００１２】
しかしながら、感光体として感光体ベルトを用いた場合には、これを支持するために少なくとも２本の支持ローラが必要なために、構造が複雑になるばかりでなく装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１３】
したがって、このような問題を同時に解決することが望まれている。
【００１４】
このような要望に応えようとしたものとしては、従来、特開平４−１８８１６４号公報記載の感光体駆動装置が知られている。
【００１５】
図７は、その感光体駆動装置を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。
【００１６】
この感光体駆動装置は、筒状の薄膜シートとして形成された感光体ベルト２０と、この感光体ベルト２０の内径周長よりも短い外径周長を有し、感光体ベルト２０の内側にあって感光体ベルト２０を回転駆動する駆動ローラ２１と、前記感光体ベルト２０との摩擦係数が駆動ローラ２１と感光体ベルト２０の摩擦係数より小さく設定されており、駆動ローラ２１の円周方向の所定範囲内で駆動ローラ２１に感光体ベルト２０を密着させながら、感光体ベルト２０を摺動自在に押圧する押圧部材２２とを備えている。なお、図７において、２４は帯電器、２５は露光装置、２６は現像ローラ、２７は転写帯電器、２８はクリーニングローラである。
【００１７】
このような感光体駆動装置によれば、感光体ベルト２０は、押圧部材２２により駆動ローラ２１の表面に部分的に密着された状態で駆動され、押圧部材２２が無い部分では、駆動ローラ２１との周長差によって、たわみ２３が形成される。
【００１８】
このため、感光体ベルト２０は、押圧部材２２による密着部分においては、その硬度が駆動ローラ２１の硬度によって疑似されることから、硬質材として使用することができ、押圧部材２２が無い部分においては、たわみ２３が形成されることから、弾性体として使用することができる。
【００１９】
したがって、この装置によれば、感光体ベルト２０の押圧部分２２との密着部分においては、弾性体からなるクリーニングローラ２８を接触させることができ、たわみ２３部分においては、硬質材からなる現像ローラ２６を接触させることができる。
【００２０】
そして、この現像ローラ２６の接触は、たわみ２３が弾性体として作用することから、現像ローラ２６が硬質材からなる場合でも、充分なニップ幅をもって、かつ低圧接力で安定的に行なわれる。
【００２１】
すなわち、この装置によれば、硬質の現像ローラを用いても、感光体や現像ローラに傷がつくということがなく、また、装置の大型化も防止することができる。
【００２２】
なお、この装置と同様の装置は、特開平６−２７８５９号公報、特開平６−２５８９８９号公報等にも開示されている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平４−１８８１６４号公報記載の感光体駆動装置では、感光体ベルト２０の周縁部に部分的に設けられた押圧部材２２によって感光体ベルト２０が案内される構成となっていたため、感光体ベルト２０が押圧部材２２に進入する際、その入り口部分２２ａにおいて、感光体ベルト２２の周縁部（端縁部）に曲げ応力が生じやすく、これによって感光体ベルト２０の端縁部に、折れや割れ、あるいは感光層の剥がれが発生しやすい（耐久性に劣る）という問題がある。これにより、感光体ベルト２０が端縁部から破壊する、もしくは破壊までは至らないが重大な画像欠陥を引き起こすおそれがあるという問題がある。
【００２４】
また、感光体ベルト２０は、図７に示したような状態で装置に組み込まれるまでは、それ単体で取り扱われなければならない。しかしながら、感光体ベルト２０は、上述したように筒状の薄膜シートとして形成されており、充分な剛性を有していないから、これを取り扱うのが困難であるという問題がある。
【００２５】
さらに、上記装置では、感光体ベルト２０の両端部を押圧する押圧部材２２が無い部分においてたわみ２３が形成される構成となっていたため、このたわみ２３が形成される部分においては、その両端部において、感光体ベルト２０と駆動ローラ２１との間に開口２９が形成される。
【００２６】
このため、装置内で浮遊しているトナー、トナーの外添剤、紙粉等の異物が上記開口２９，２９から感光体ベルト２０と駆動ローラ２１との間に入りやすく、これら異物の侵入によって、感光体ベルト２０と駆動ローラ２１との摩擦力が低下し、感光体ベルト２０が駆動されなくなるおそれがあるという問題がある。
【００２７】
本発明は、以上のような種々の問題を解決しようとするものであり、その目的は、像担持体と現像ローラおよびその他の当接部材との確実で安定した接触状態を得ることが可能で、像担持体の耐久性および取扱い性に優れ、像担持体を確実に駆動することのできる画像形成装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の画像形成装置は、それ自身では回転しない軸と、この軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材と、これら一対の円板状部材によって両端部が支持固定され円板状部材とともに回転駆動される、可撓性を有する薄肉円筒状の金属製基材およびこの基材の表面に形成された像担持層を有する可撓性のある薄肉円筒状の像担持体と、この像担持体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、像担持体の内方において前記軸に対して偏心軸受を介して回転可能に支持され、像担持体に対してその外方から当接部材が当接されるその当接位置において像担持体を内方から支持するバックアップドラムとを備えた像担持体ユニットと、
この像担持体ユニットの像担持体に対し、前記バックアップドラムにより支持されていない位置において当接する現像ローラとを備え、
画像形成領域における、前記金属製基材の裏面の表面粗さＲａを１μｍ以下とするとともに、金属製基材の裏面に生ずる異常突起の高さを１０μｍ以下としたことを特徴とする。
【００２９】
【作用効果】
請求項１記載の画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
【００３０】
（ａ）薄肉円筒状の像担持体の両端部が、軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材によって支持固定されているので、円板状部材が回転駆動されると、像担持体が確実に回転駆動されることとなる。
【００３１】
また、像担持体の両端部が、一対の円板状部材によって支持固定された構成となっているので、耐久性にも優れている。
【００３２】
（ｂ）像担持体は、可撓性を有する薄肉円筒状の金属製基材およびこの基材の表面に形成された像担持層を有する可撓性のある薄肉円筒状であり、その両端部が円板状部材によって支持された構成となっているので、像担持体は、円板状部材によって支持されていない中央部分が内方に変形可能である。
【００３３】
したがって、この像担持体の中央部分のうち、バックアップドラムによって内方から支持されていない部分は、いわば疑似軟質材として利用することが可能であるため、これに当接させる現像ローラが硬質ローラであっても、確実で安定した接触状態を得ることができ、確実に像担持体に像を形成し、あるいは像を担持させることができる。
【００３４】
一方、像担持体に対しては、その外周面に、クリーニングブレード等の当接部材が当接されるが、その当接位置においては、像担持体がバックアップドラムによって内方から支持されているので、クリーニングブレード等の当接部材を確実に当接させることができる。
【００３５】
しかも、仮にこのバックアップドラムがない状態でクリーニングブレード等の当接部材を像担持体に当接させたとすると、薄肉円筒状である像担持体がクリープ変形するおそれがあるが、請求項１記載の画像形成装置によれば、そのようなおそれもなくなる。
【００３６】
（ｃ）像担持体は、軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材によって両端部が支持固定されているとともに、像担持体の内方においてバックアップドラムが軸に取り付けられていることによってユニットとして構成されているので、取扱いが容易になる。
【００３７】
以上のように、この請求項１記載の画像形成装置によれば、像担持体と現像ローラおよびその他の当接部材との確実で安定した接触状態を得ることが可能で、像担持体の耐久性および取扱い性に優れ、像担持体を確実に駆動することができるという作用効果が得られる。
【００３８】
さらに、バックアップドラムは、像担持体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、前記軸に対して偏心軸受を介して回転可能に支持された構成となっているので、次のような作用効果が得られる。
【００３９】
（ｄ）バックアップドラムを、軸に対して偏心軸受を介して回転可能に支持する構成であるから、構造が単純であり、したがって、高精度に作成することができるとともに、簡単に組み立てることができる。
【００４０】
（ｅ）バックアップドラムは、像担持体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、前記軸に対して偏心軸受を介して回転可能に支持されているので、像担持体に対してその外方からクリーニングブレード等の当接部材が当接されるその当接位置において像担持体を内方から広い範囲に亙って支持することができる。
【００４１】
（ｆ）バックアップドラムは、前記軸に対して偏心軸受を介して回転可能に支持されているので、その外周面が前記像担持体の内周面と当接することによって従動回転する。したがって、像担持体に対する負荷を小さくすることができ、像担持体の駆動トルクを低減させることができる。
【００４２】
しかも、請求項１記載の画像形成装置によれば、画像形成領域における、前記金属製基材の裏面の表面粗さＲａを１μｍ以下とするとともに、金属製基材の裏面に生ずる異常突起の高さを１０μｍ以下としてあるので、次のような作用効果が得られる。
【００４３】
（ｇ）上記像担持体が可撓性を有する薄肉円筒状の金属製基材およびこの基材の表面に形成された像担持層を有する可撓性のある薄肉円筒状であり、この像担持体に対してその外方からクリーニングブレード等の当接部材が当接されるその当接位置において像担持体を内方から支持するバックアップドラムを備えた構成において、仮に、何等の方策も講ぜられないとすると、次のような問題が生ずる。
【００４４】
すなわち、像担持体の薄肉円筒状の金属製基材には、その製造工程において、裏面に局部的な異常突起が生ずることがある。例えば、薄肉円筒状の金属製基材を電鋳法により作成した場合には、母型の表面の欠陥に応じた突起が金属製基材の裏面に形成されることとなる。この場合、突起が生じないようにするためには、母型の欠陥を無くせばよいのであるが、それは極めて困難であり、実現不可能であるといっても過言ではない。
【００４５】
像担持体における金属製基材の裏面に局部的な異常突起があると、図６（ａ）に示すように、その突起部２ａがバックアップドラム４による支持部に達した際、像担持体１の裏面の突起部２ａに対応した表面の部位１ａが凸状に盛り上がることとなる。そしてこの凸部１ａが図（ｂ）に示すようにクリーニングブレード等の当接部材５との当接位置に達すると、他の部位１ｂよりも当接部材５に対して強く当接することとなる。したがって、装置の使用が長期に亙ると、上記凸部１ａにおける像担持層３が他の部位１ｂに比べて徐々に削り取られて行くこととなる。このようにして削り取られた部位（１ａ）は、像担持体１がバックアップドラム４によって支持されていない位置においては、図（ｃ）に示すように、凹部３ａとなるため、この位置において像担持体１に対して当接される現像ローラ６と凹部３ａとの当接状態が不完全となり、結果として点状の画像欠陥が生じてしまうという問題が生ずる。
【００４６】
また、金属製基材の裏面の表面粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６０１）が１μｍを越えると、異常突起がある場合ほどではないにしても、異常突起がある場合と同じ理由（上述した理由）により、点状の画像欠陥が生じてしまうという問題が生ずる。
【００４７】
これに対し、この請求項１記載の画像形成装置によれば、画像形成領域における、前記金属製基材の裏面に生ずる異常突起の高さを１０μｍ以下としてあるので、金属製基材（２）の裏面に局部的な異常突起２ａがあり、その突起部２ａがバックアップドラム（４）による支持部に達したとしても、この突起部２ａに対応した表面の部位１ａの盛り上がりが小さくなり、結果として、前述した凹部３ａも生じ難くなるため、点状の画像欠陥が生じ難くなる。
【００４８】
また、金属製基材の裏面の表面粗さＲａを１μｍ以下としてあるので、上と同様の理由により、点状の画像欠陥が生じ難くなる。
【００４９】
すなわち、この請求項１記載の画像形成装置によれば、画像形成領域における、金属製基材の裏面の表面粗さＲａを１μｍ以下とするとともに、金属製基材の裏面に生ずる異常突起の高さを１０μｍ以下としてあるので、点状の画像欠陥が生じ難くなる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００５１】
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における像担持体ユニットを示す横断面図（図３における部分省略Ｉ−Ｉ断面図）、図２は上記像担持体ユニットを組み込んだ画像形成装置の概略的な部分側面図、図３は図２の部分拡大図である。
【００５２】
図１および図３に示すように、像担持体ユニット１００は、それ自身では回転しない軸１１０と、この軸１１０に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材１２０，１２０と、これら一対の円板状部材１２０，１２０によって両端部が支持固定され円板状部材１２０，１２０とともに回転する可撓性を有する薄肉円筒状の像担持体１４０と、この像担持体１４０の内方において軸１１０に取り付けられ、像担持体１４０に対してその外方から当接部材としてのクリーニングブレード２１０が当接されるその当接位置において像担持体１４０を内方から支持するバックアップドラム１５０とを備えている。
【００５３】
一対の円板状部材１２０，１２０は、いずれもベアリング１１４を介して軸１１０に回転可能に設けられており、これら円板状部材１２０，１２０の外周面１２１，１２１によって像担持体１４０の両端部１４１が支持されている。像担持体１４０の両端部１４１は適宜の手段、例えば接着等によって外周面１２１，１２１に固定されている。なお、少なくとも一方の円板状部材１２０には、その外側面に、図示しない駆動用のギアが固定される。
【００５４】
像担持体１４０は、この実施の形態では感光体として構成されており、図４にその拡大断面図を示すように、可撓性を有する薄肉円筒状の金属製基材１４０ｂの表面（外周面）に感光層１４０ｃを形成することにより構成されている。金属製基材１４０ｂとしては、例えば、電鋳法にて作製したニッケルシームレス管等を用いることができる。感光層１４０ｃは、いわゆるＯＰＣ（有機感光体）をディッピング法で形成することができる。このような感光体１４０の可撓性すなわち柔軟さは、基材の厚みと径とを調整することにより決定することが可能であるから、使用される画像形成装置に応じて適宜設定することが可能である。例えば、基材厚み２０〜２００μｍ、基材直径１０〜３００ｍｍの範囲で適宜設定する。なお、ＯＰＣは主として樹脂からなるので、可撓性の面では優れるが、基材との密着性を確保し、レーザー光の干渉対策を施すために、基材１４０ｂとＯＰＣとの間に下引き層を形成することが望ましい。下引き層としては、酸化亜鉛、酸化チタン等のレーザー光を吸収可能な粒子をナイロン樹脂等の樹脂に分散させた層が好適である。
【００５５】
バックアップドラム１５０は、一対の側板１５１，１５１と、これら側板１５１，１５１の外周面によって両端が固定された円筒部材１５２とで構成されている。円筒部材１５２の外径Ｄ１は像担持体１４０の内径Ｄ２よりも僅かに小さく形成されている。側板１５１には、軸受け穴１５３が設けられており、この軸受け穴１５３と軸１１０との間に偏心軸受１５４が介装されている。したがって、バックアップドラム１５０は、軸１１０に対して偏心軸受１５４を介して回転可能に支持されている。偏心軸受１５４は、図３に示すように、クリーニングブレード２１０、帯電ローラ２２０（帯電ローラ２２０も当接部材である）が当接されるその当接位置側（図３において右側）に、偏心量Ｅだけ偏心しており、これによって、バックアップドラム１５０の外周面（円筒部材１５２の外周面）の一部が前記当接位置において比較的広い範囲に亙って像担持体１４０を内方から支持するようになっている。
【００５６】
バックアップドラム１５０は、軸１１０に対して偏心軸受１５４を介して回転可能に支持されているので、図３に示すように、少なくとも前記クリーニングブレード２１０，帯電ローラ２２０の当接位置において、円筒部材１５２の外周面１５２ａが感光体１４０の内周面１４０ａと当接することによって感光体１４０に従動して回転する。
【００５７】
以上のような像担持体ユニット１００は、図２に示すように、画像形成装置に組み込まれ、円板状部材１２０に設けられた図示しない駆動用のギアに画像形成装置本体の駆動ギア（図示せず）が噛み合うことによって、その像担持体（感光体）１４０が矢印方向に回転駆動される。
【００５８】
図２において、Ｌは感光体１４０表面を選択的に露光するレーザー光、３００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は現像器、２１０は前述したクリーニングブレード、２２０は前述した帯電ローラである。
【００５９】
帯電ローラ２２０は、感光体１４０の外周面に当接して外周面を一様に帯電させるようになっている。帯電ローラ２２０は、サブケース２４０に組み込まれており、圧縮バネ２２１（図３参照）により感光体１４０に圧接され、感光体１４０に従動して回転する。
【００６０】
レーザー光Ｌは、図示しない露光手段から発せられ、感光体１４０の表面を選択的に露光して感光体１４０の表面に静電潜像を形成するようになっている。
【００６１】
各現像器３００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ内部にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを内蔵している。各現像器３００は、それぞれ感光体１４０に対して接離可能に構成されており、画像形成時にいずれか１つの現像器のみが感光体１４０に当接し得るようになっている。３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は感光体１４０と当接する現像ローラであり、表面を粗面化した金属ローラ、または、硬質の樹脂ローラで構成されている。
【００６２】
感光体１４０には中間転写ベルト４００が当接され、この当接位置が一次転写部Ｔ１を形成している。中間転写ベルト４００は、駆動ローラ４１０、テンションローラ４２０、二次転写ローラ４６０に対するバックアップローラ４３０、クリーニングブレード４７０に対するバックアップローラ４４０、一次転写部Ｔ１を形成するための位置決めローラ４５０に巻き回されており、駆動ローラ４１０によって図示矢印方向に循環駆動されるようになっている。中間転写ベルト４００が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、感光体１４０上のトナー像が中間転写ベルト４００上に転写され、中間転写ベルト４００上に転写されたトナー像が、二次転写ローラ４６０と中間転写ベルト４００との間に供給される用紙等の記録媒体（図示せず）に転写されるようになっている。
【００６３】
クリーニングブレード２１０は、図３に示すように、その上部がブレードホルダ２１１に固定されている。ブレードホルダ２１１は、その両端に設けられたアーム２１２（一方のみ図示）が軸２１３によってサブケース２４０の側部２４１に対して揺動可能に取り付けられている。サブケース２４０とブレードホルダ２１１との間には、ブレード付勢バネ（圧縮コイルバネ）２４２が設けられており、このブレード付勢バネ２４２の付勢力およびブレード２１０自体の弾性力によってクリーニングブレード２１０の先端部（縁部）が感光体１４０の表面に圧接されるようになっている。
【００６４】
サブケース２４０には、ブレード２１０により掻き落とされたトナーを受ける受け部２４３が形成されている。
【００６５】
また、クリーニングブレード２１０先端の下方には、すくいシート２４４が設けられている。すくいシート２４４は、その基部がサブケース２４０に固定されており、その先端縁部がシート２４４自体の弾性力によって感光体１４０の表面に圧接され、感光体１４０の表面と摺接しつつ、クリーニングブレード２１０で掻き落とされたトナーの下方への漏れを防止する。
【００６６】
サブケース２４０内には、トナー搬送スクリュー２４５が設けられており、このトナー搬送スクリュー２４５によって、トナーが図示しない廃トナータンクに向けて搬送される。
【００６７】
これらクリーニングブレード２１０等が組み込まれたサブケース２４０は、像担持体ユニット１００と組み合わせて単一のユニットとすることができる。
【００６８】
以上のような画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いてフルカラー画像を形成することのできる装置であり、その作動は次の通りである。
【００６９】
（ｉ）図示しないホストコンピュータ（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が入力されると、感光体１４０および中間転写ベルト４００が回転駆動される。
【００７０】
（ｉｉ）感光体１４０の外周面が帯電ローラ２２０によって一様に帯電される。
【００７１】
（ｉｉｉ）一様に帯電した感光体１４０の外周面に、図示しない露光手段によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００７２】
（ｉｖ）感光体１４０には、第１色目（例えばイエロー）用の現像器３００Ｙの現像ローラ３１０Ｙのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第１色目（例えばイエロー）のトナー像が感光体１４０上に形成される。
【００７３】
（ｖ）感光体１４０上に形成されたトナー像が、一次転写部Ｔ１すなわち、感光体１４０と一次転写ローラ２３０との間において中間転写ベルト４００上に転写される。このとき、二次転写ローラ４６０は中間転写ベルト４００から離間している。
【００７４】
（ｖｉ）感光体１４０上に残留しているトナーがクリーニングブレード２１０によって除去された後、除電手段（図示せず）によって感光体１４０が除電される。
【００７５】
（ｖｉｉ）上記（ｉｉ）〜（ｖｉ）の動作が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、第２色目、第３色目、第４色目、と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト４００上において重ね合わされて中間転写ベルト４００上に形成される。
【００７６】
（ｖｉｉｉ）所定のタイミングで二次転写部Ｔ２（中間転写ベルト４００と二次転写ローラ４６０との接触部）に用紙等の記録媒体が供給され、中間転写ベルト４００上のトナー像（基本的にはフルカラー画像）が記録媒体上に転写される。
【００７７】
ところで、例えば以上のような画像形成装置のように、像担持体１４０が可撓性を有する薄肉円筒状の金属製基材１４０ｂおよびこの基材１４０ｂの表面に形成された像担持層１４０ｃを有する可撓性のある薄肉円筒状であり、この像担持体１４０に対してその外方からクリーニングブレード２１０等の当接部材が当接されるその当接位置において像担持体１４０を内方から支持するバックアップドラム１５０を備えた構成のものにおいて、仮に、何等の方策も講ぜられないとすると、先に図６を参照して説明したような問題が生ずる。
【００７８】
すなわち、像担持体１４０の薄肉円筒状の金属製基材１４０ｂには、その製造工程において、裏面に局部的な異常突起が生ずることがある。
【００７９】
この実施の形態では、薄肉円筒状の金属製基材１４０ｂを電鋳法により作成しているので、母型の表面の欠陥に応じた突起１４０ｂ１（図４参照）が金属製基材１４０ｂの裏面に形成されることとなる。
【００８０】
そして、このような局部的な異常突起１４０ｂ１があると、突起部１４０ｂ１がバックアップドラム１５０による支持部に達した際、像担持体１４０の裏面の突起部１４０ｂ１に対応した表面の部位が凸状に盛り上がってこの凸部における像担持層１４０ｃが他の部位に比べて徐々に削り取られて行き、この削り取られた部位は、像担持体１４０がバックアップドラム１５０によって支持されていない位置においては、凹部となるため、この位置において像担持体１４０に対して当接される現像ローラ３１０と凹部との当接状態が不完全となり、結果として点状の画像欠陥が生じてしまうという問題が生ずる。
【００８１】
また、金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２の表面粗さＲａが１μｍを越えると、異常突起がある場合ほどではないにしても、異常突起１４０ｂ１がある場合と同じ理由（上述した理由）により、点状の画像欠陥が生じてしまうという問題が生ずる。
【００８２】
そこで、この実施の形態では、少なくとも画像形成領域における、金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２の表面粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６０１）を１μｍ以下とするとともに、金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２に生ずる異常突起１４０ｂ１の高さを１０μｍ以下としてある。
【００８３】
図５を参照して、表面粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６０１）および異常突起１４０ｂ１の高さに関して説明する。
【００８４】
図５において、ＲａはＪＩＳＢ０６０１で規定されているとおりの表面粗さ（算術平均粗さ）であるので、さらなる説明は要しない。
【００８５】
図中、１４０ｂ１前述した異常突起であり、その高さｈは、平均線ｍからの高さである。
【００８６】
なお、測定した粗さ曲線中に異常突起があっても、異常突起の幅ｗは基準長さＬに対して十分に小さいので、Ｒａにはほとんど影響しない。例えば、Ｌ＝０．８ｍｍのとき、ｗはそのほとんどが１／１０以下なので、Ｒａにはほとんど影響しない。
【００８７】
金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２の表面粗さＲａを１μｍ以下とするには、例えば次のような手段を採り得る。
【００８８】
（１）金属製基材１４０ｂを電鋳法で作成する場合、その母型（例えばＳＵＳ製母型）の表面を機械的に仕上げ研磨をして平滑にする。
【００８９】
（２）金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２を機械研磨する。例えば、金属製基材１４０ｂの外周をガイドによって保持し、内面を円筒形の専用バフ材等で研磨する。
【００９０】
（３）金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２を酸処理する。この場合、電解研磨と併用してもよい。
【００９１】
また、金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２に生ずる異常突起１４０ｂ１の高さを１０μｍ以下とするには、例えば次のような手段を採り得る。
【００９２】
Ｉ．金属製基材１４０ｂを電鋳法で作成する場合、
（１）その母型（例えばＳＵＳ製母型）の表面を機械的に仕上げ研磨をして平滑にする。
【００９３】
（２）母型の原料として、巣の少ない材料（不純物の少ない材料）を選択する。
【００９４】
（３）母型表面の仕上げ研磨量を大きくする。
【００９５】
母型の製造時に、その表面には酸化物等の巻き込みにより酸化物等が残り、これが脱落して欠陥となる。この欠陥は数ミリ程度の研磨量では、除去されない。
【００９６】
そこで、母型表面の仕上げ研磨量を上記欠陥がなくなる（欠陥深さが１０μｍ以下になる）程度に大きくする。
【００９７】
ＩＩ．金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２の異常突起１４０ｂ１の高さを事後的に１０μｍ以下とする方法としては、
（１）金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２を機械研磨する。例えば、金属製基材１４０ｂの外周をガイドによって保持し、内面を円筒形の専用バフ材等で研磨する。
【００９８】
（２）金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２を酸処理する。この場合、電解研磨と併用してもよい。
【００９９】
以上のように、この実施の形態においては、金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２の表面粗さＲａを１μｍ以下とするとともに、金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２に生ずる異常突起１４０ｂ１の高さを１０μｍ以下としてあるが、金属製基材１４０ｂの厚さをｔ（ｍｍ），ヤング率をＥ（ｋｇ／ｍｍ^２）としたとき、
０．０１／Ｅ＜ｔ^３＜１０００／Ｅ
なる条件が満たされるように金属製基材１４０ｂを構成することが望ましい。
【０１００】
金属製基材１４０ｂの厚さｔが薄すぎる（０．０１／Ｅ≧ｔ^３である）と、像担持体１４０の強度が不足するとともに、異常突起の影響が出易くなるおそれがあるためであり、逆に厚すぎる（ｔ^３≧１０００／Ｅである）と、異常突起の影響は出難くなるものの、必要な可撓性が得られなくなって、硬質の現像ローラ３１０との確実で安定した当接状態が得られなくなるおそれがあるからである。
【０１０１】
以上のような画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
【０１０２】
（ａ）薄肉円筒状の像担持体１４０の両端部１４１が、軸１１０に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材１２０，１２０によって支持固定されているので、円板状部材１２０が回転駆動されると、像担持体１４０が確実に回転駆動されることとなる。
【０１０３】
また、像担持体１４０の両端部１４１が、一対の円板状部材１２０，１２０によって支持固定された構成となっているので、耐久性にも優れている。
【０１０４】
（ｂ）像担持体１４０は、可撓性を有する薄肉円筒状であり、その両端部１４１が円板状部材１２０，１２０によって支持された構成となっているので、像担持体１４０は、円板状部材１２０，１２０によって支持されていない中央部分１４２（図１参照）が内方に変形可能である。
【０１０５】
したがって、この像担持体の中央部分１４２のうち、バックアップドラム１５０によって内方から支持されていない部分は、いわば疑似軟質材として利用することが可能であるため、これに当接させる部材が上記現像ローラ３１０等の硬質ローラ等であっても、確実で安定した接触状態を得ることができ、確実に像担持体１４０に像を形成し、あるいは像を担持させることができる。
【０１０６】
一方、像担持体１４０に対しては、その外周面に、当接部材としてのクリーニングブレード２１０、帯電ローラ２２０が当接されるが、その当接位置においては、像担持体１４０がバックアップドラム１５０によって内方から支持されているので、クリーニングブレード２１０、帯電ローラ２２０を確実に当接させることができる。
【０１０７】
すなわち、クリーニングブレード２１０を像担持体１４０に確実に当接させて、像担持体１４０の外周面に残存したトナーを確実に除去し、確実に帯電させることができる。
【０１０８】
しかも、仮にバックアップドラム１５０がない状態でクリーニングブレード２１０等を像担持体１４０に当接させたとすると、薄肉円筒状である像担持体１４０がクリープ変形するおそれがあるが、この実施の形態によれば、そのようなおそれもなくなる。
【０１０９】
（ｃ）像担持体１４０は、軸１１０に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材１２０，１２０によって像担持体１４０の両端部１４１が支持固定されているとともに、像担持体１４０の内方においてバックアップドラム１５０が軸１１０に取り付けられていることによってユニット化されているので、取扱いが容易になる。
【０１１０】
以上のように、この実施の形態の画像形成装置によれば、像担持体１４０と現像ローラ３１０およびその他の当接部材２１０等との確実で安定した接触状態を得ることが可能で、像担持体１４０の耐久性および取扱い性に優れ、像担持体１４０を確実に駆動することができるという作用効果が得られる。
【０１１１】
さらに、バックアップドラム１５０は、像担持体１４０の内径Ｄ２よりも僅かに小さな外径Ｄ１を有し、軸１１０に対して偏心軸受１５４を介して回転可能に支持された構成となっているので、次のような作用効果が得られる。
【０１１２】
（ｄ）バックアップドラム１５０を、軸１１０に対して偏心軸受１５４を介して回転可能に支持する構成であるから、構造が単純であり、したがって、高精度に作成することができるとともに、簡単に組み立てることができる。
【０１１３】
（ｅ）バックアップドラム１５０は、像担持体１４０の内径Ｄ２よりも僅かに小さな外径Ｄ１を有し、軸１１０に対して偏心軸受１５４を介して回転可能に支持されているので、像担持体１４０に対してその外方からクリーニングブレード２１０等が当接されるその当接位置において像担持体１４０を内方から広い範囲に亙って支持することができる（図２，図３参照）。
【０１１４】
（ｆ）バックアップドラム１５０は、軸１１０に対して偏心軸受１５４を介して回転可能に支持されているので、その外周面１５２ａが像担持体１４０の内周面１４０ａと当接することによって従動回転する。したがって、像担持体１４０に対する負荷を小さくすることができ、像担持体１４０の駆動トルクを低減させることができる。
【０１１５】
（ｇ）少なくとも画像形成領域における、金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２に生ずる異常突起１４０ｂ１の高さを１０μｍ以下としてあるので、金属製基材１４０ｂの裏面に局部的な異常突起１４０ｂ１があり、その突起部１４０ｂ１がバックアップドラム１５０による支持部に達したとしても、その突起部１４０ｂ１に対応した表面の部位の盛り上がりが小さくなり、結果として、前述した凹部（図６（ｃ）の３ａ参照）も生じ難くなるため、点状の画像欠陥が生じ難くなる。
【０１１６】
また、金属製基材１４０ｂの裏面１４０ｂ２の表面粗さＲａを１μｍ以下としてあるので、上と同様の理由により、点状の画像欠陥が生じ難くなる。
【０１１７】
すなわち、この実施の形態の画像形成装置によれば、画像形成領域における、金属製基材の裏面の表面粗さＲａを１μｍ以下とするとともに、金属製基材の裏面に生ずる異常突起の高さを１０μｍ以下としてあるので、点状の画像欠陥が生じ難くなる。
【０１１８】
【実施例】
軸１１０は金属製の軸で構成する。
【０１１９】
バックアップドラム１５０の側板１５１、円筒部材１５２は、アルミニウムで構成する。
【０１２０】
バックアップドラム１５０の半径方向の位置精度は、±１００μｍ程度とすることが望ましい。また、円周方向（像担持体１４０の回転方向）の位置精度は、±１゜以内程度とする事が望ましい。
【０１２１】
像担持体１４０に対する、帯電ローラ２２０、現像ローラ３１０の当接量（像担持体１４０の凹み量）は０．５ｍｍ以下とすることが望ましい。
【０１２２】
以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、本発明は上記の実施の形態あるいは実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【０１２３】
例えば、上記実施の形態では像担持体ユニットを感光体ユニットとして説明したが、本発明の像担持体ユニットは、これに限らず、中間転写媒体ユニットとしても構成することができる。この場合、像担持体は薄肉円筒状の中間転写媒体となる。
【０１２４】
【発明の効果】
請求項１記載の画像形成装置によれば、像担持体と現像ローラおよびその他の当接部材との確実で安定した接触状態を得ることが可能で、像担持体の耐久性および取扱い性に優れ、像担持体を確実に駆動することができるという効果が得られる。
【０１２５】
さらに、高精度に作成することができるとともに、簡単に組み立てることができ、像担持体に対してその外方から当接部材としてのクリーニングブレード等が当接されるその当接位置において像担持体を内方から広い範囲に亙って支持することができるとともに、像担持体に対する負荷を小さくすることができ、像担持体の駆動トルクを低減させることができるという効果が得られる。
【０１２６】
しかも、点状の画像欠陥が生じないという効果が得られる。
【０１２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における像担持体ユニットを示す横断面図（図３における部分省略Ｉ−Ｉ断面図）。
【図２】上記像担持体ユニットを組み込んだ画像形成装置の概略的な部分側面図。
【図３】図２の部分拡大図。
【図４】像担持体の部分拡大断面図。
【図５】表面粗さＲａおよび異常突起１４０ｂ１の高さに関する説明図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は課題を説明するための概念図。
【図７】（ａ）（ｂ）は従来技術の説明図。
【符号の説明】
１００ 像担持体ユニット
１１０ 軸
１２０ 円板状部材
１４０ 像担持体
１４０ｂ 金属製基材
１４０ｂ１ 異常突起
１４０ｂ２ 裏面
１４０ｃ 感光層（像担持層）
１５０ バックアップドラム
１５４ 偏心軸受
２１０ クリーニングブレード（当接部材）
３１０ 現像ローラ

Claims (1)

1. それ自身では回転しない軸と、この軸に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部材と、これら一対の円板状部材によって両端部が支持固定され円板状部材とともに回転駆動される、可撓性を有する薄肉円筒状の金属製基材およびこの基材の表面に形成された像担持層を有する可撓性のある薄肉円筒状の像担持体と、この像担持体の内径よりも僅かに小さな外径を有し、像担持体の内方において前記軸に対して偏心軸受を介して回転可能に支持され、像担持体に対してその外方から当接部材が当接されるその当接位置において像担持体を内方から支持するバックアップドラムとを備えた像担持体ユニットと、
   この像担持体ユニットの像担持体に対し、前記バックアップドラムにより支持されていない位置において当接する現像ローラとを備え、
   画像形成領域における、前記金属製基材の裏面の表面粗さＲａを１μｍ以下とするとともに、金属製基材の裏面に生ずる異常突起の高さを１０μｍ以下としたことを特徴とする画像形成装置。

Images