JP7291006B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、感光体表面に接触することによって感光体表面を帯電させる帯電ローラを有する画像形成装置に関する。
画像形成装置は、感光体表面に静電潜像を形成するためには、感光体表面を予め帯電する必要がある。
このような画像形成装置は、従来から、装置に組み込まれたコロナ放電器によって感光体表面を帯電させるコロナ帯電方式がある。
このようなコロナ帯電方式の画像形成装置は、コロナ放電器への電源供給のため高電圧電源が必要であること、あるいは、放電によって有害なオゾンを発生する等多くの問題点があった。
このような画像形成装置は、従来から、装置に組み込まれたコロナ放電器によって感光体表面を帯電させるコロナ帯電方式がある。
このようなコロナ帯電方式の画像形成装置は、コロナ放電器への電源供給のため高電圧電源が必要であること、あるいは、放電によって有害なオゾンを発生する等多くの問題点があった。
そこで、コロナ帯電方式の問題点を解消するため、帯電ローラを感光体に均一な接触圧で接触させることによって、感光体を帯電させる接触帯電方式の画像形成装置が用いられるようになった。
このような接触帯電方式で大判の画像形成装置には、長尺の帯電ローラが必要になる。
しかしながら、長尺な帯電ローラは、たわみ、あるいは、加工の難しさ等の問題から、感光体の幅方向の全長にわたって均一な接触圧で接触させることが困難である。
このようなことから、長尺な帯電ローラを用いた接触帯電方式の画像形成装置は、感光体に均一な接触圧で接触させて、均一に帯電することが難しいため、結果的に、実用に供し得るものではなかった。
しかしながら、長尺な帯電ローラは、たわみ、あるいは、加工の難しさ等の問題から、感光体の幅方向の全長にわたって均一な接触圧で接触させることが困難である。
このようなことから、長尺な帯電ローラを用いた接触帯電方式の画像形成装置は、感光体に均一な接触圧で接触させて、均一に帯電することが難しいため、結果的に、実用に供し得るものではなかった。
そこで、例えば、特許文献１には、感光体の回転方向と直交する軸方向に感光体に対向する複数個の帯電ローラを設ける帯電装置が記載されている。
この特許文献１に記載の帯電装置は、感光体の回転方向と直交する方向に複数個の帯電ローラを備えているので、感光体の幅に対して大幅に短い複数の帯電ローラによって感光体の幅方向の全域をカバーすることができる。
このため、特許文献１に記載の帯電装置は、帯電ローラのたわみ、および、加工性の問題を解消することができる。
この特許文献１に記載の帯電装置は、感光体の回転方向と直交する方向に複数個の帯電ローラを備えているので、感光体の幅に対して大幅に短い複数の帯電ローラによって感光体の幅方向の全域をカバーすることができる。
このため、特許文献１に記載の帯電装置は、帯電ローラのたわみ、および、加工性の問題を解消することができる。
しかしながら、特許文献１に記載の帯電装置は、図１９に示すように、隣接する帯電ローラ１００の重複部分Ｗの感光体２００の帯電電位が、重複しない部分の帯電電位よりも高くなり、例えば、帯電ローラ１００の重複しない部分の感光体表面２１０の帯電電位が－５００Ｖのとき、帯電ローラの重複部分Ｗの感光体表面２１０の帯電電位が－５５０Ｖとなる。
このように、帯電ローラ１００の重複部分Ｗの感光体表面２１０の帯電電位が帯電ローラ１００の重複しない部分の感光体表面２１０の帯電電位に比較して大きくなると、図２０に示すように、印刷濃度において濃度段差が発生し、重複部分Ｗの中間調画像濃度が薄く表現されてしまうという問題があった。
なお、図１９中のグラフは、縦軸（Ｙ）がマイナス帯電方向を上向きとする感光体２００の表面電位を示し、横軸（Ｘ）が感光体の軸方向位置を示している。
また、図１９中のグラフは、実線Ａが一次帯電位（暗部電位）を示し、破線Ｂが中間調の電位を示し、一点鎖線Ｃが明部電位を示している。
このように、帯電ローラ１００の重複部分Ｗの感光体表面２１０の帯電電位が帯電ローラ１００の重複しない部分の感光体表面２１０の帯電電位に比較して大きくなると、図２０に示すように、印刷濃度において濃度段差が発生し、重複部分Ｗの中間調画像濃度が薄く表現されてしまうという問題があった。
なお、図１９中のグラフは、縦軸（Ｙ）がマイナス帯電方向を上向きとする感光体２００の表面電位を示し、横軸（Ｘ）が感光体の軸方向位置を示している。
また、図１９中のグラフは、実線Ａが一次帯電位（暗部電位）を示し、破線Ｂが中間調の電位を示し、一点鎖線Ｃが明部電位を示している。
そこで、特許文献２には、隣接する接触帯電部材（帯電ローラ）の帯電領域の重複する部分となる端部の外径を、軸方向中央部分の外径に比較して小さく設定することによって、隣接する接触帯電部材（帯電ローラ）が重複する部分においても良好な画像品質を得ることができる画像形成装置が記載されている。
しかしながら、特許文献２に記載の画像形成装置は、帯電ローラが、隣接する接触帯電部材（帯電ローラ）の帯電領域の重複する部分となる端部の外径を、軸方向中央部分の外径に比較して小さく設定する形状、いわゆるクラウン形状に限定されてしまうという問題や、個体差に対応できないという問題があった。
帯電ローラには、接触帯電方式の問題を解消するために、様々な形状のものが提案されていることを考えると、帯電ローラがクラウン形状に限定されることは、大きな問題である。
帯電ローラには、接触帯電方式の問題を解消するために、様々な形状のものが提案されていることを考えると、帯電ローラがクラウン形状に限定されることは、大きな問題である。
そこで本特許出願人らは、特許文献３にて、帯電部に設けられた複数の帯電ローラが、隣接する互いの帯電領域の端部が感光体表面の移動方向で重複するように感光体表面の移動方向に交差する方向に沿って設けられ、複数の帯電ローラのうち、少なくとも一つの帯電ローラが回転軸方向を感光体表面の移動方向に直交する方向に対して傾斜角度をつけて設けられた画像形成装置を提案している。
この特許文献３に記載の画像形成装置は、各種形状の異なる帯電ローラに応じた傾斜角度が個体差も込みで設定されることによって、帯電ローラの帯電領域の重複部分を含めた感光体表面の帯電領域を均一に帯電させることができる。
この特許文献３に記載の画像形成装置は、各種形状の異なる帯電ローラに応じた傾斜角度が個体差も込みで設定されることによって、帯電ローラの帯電領域の重複部分を含めた感光体表面の帯電領域を均一に帯電させることができる。
しかしながら、帯電ローラに、特許文献３に記載の機能分離型ローラを適用しても、帯電ローラの電気抵抗成分に担持される電圧降下分を無視することができず、感光体の１回目の帯電電位とそれ以降の帯電電位とに段差が生じ易く、かつ、帯電ローラの帯電領域の重複部分の感光体表面の帯電電位にも段差が生じ易くなる。
このため、特許文献３に記載の画像形成装置のように帯電ローラの傾斜角度を調整しても、帯電ローラの帯電領域の重複部分を含めた感光体表面の帯電領域を均一に帯電させることができないことがある。
このため、特許文献３に記載の画像形成装置のように帯電ローラの傾斜角度を調整しても、帯電ローラの帯電領域の重複部分を含めた感光体表面の帯電領域を均一に帯電させることができないことがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、長尺な感光体に対して均一に帯電させることができ、すなわち、画像濃度段差のない均一な画像を得ることができ、かつ、各種形状の異なる帯電ローラを個体差も込みで適用することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、該感光体の回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面に接触することによって前記感光体表面を帯電させる帯電ローラを有する帯電部と、前記帯電部により帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光部と、を備えた画像形成装置において、前記帯電部は、前記帯電ローラが、隣接する互いの帯電領域の端部が前記感光体表面の移動方向で重複するように前記感光体表面の移動方向に交差する方向に沿って複数設けられており、前記露光部は、前記複数の帯電ローラの重複部分で帯電された前記感光体表面の露光量を、前記複数の帯電ローラの重複しない部分で帯電された前記感光体表面の露光量よりも大きくしたことを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記露光部が、前記感光体の軸に平行に並設された複数のＬＥＤを光源とし、当該画像形成装置が、前記複数のＬＥＤの点灯および消灯を制御することによって、前記複数の帯電ローラが重複する領域に対応した前記感光体表面の帯電電位と、前記複数の帯電ローラが重複しない領域に対応した前記感光体表面の帯電電位との差を小さくするように前記露光部による露光量を制御する帯電電位差調整部を有することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記複数の帯電ローラが、１つ以上の前記帯電ローラが回転軸方向を前記感光体表面の移動方向に直交する方向に対して傾斜角度をつけて設けられることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記複数の帯電ローラが、前記傾斜角度を所定の範囲で調整可能に設けられていることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記帯電電位差調整部が、前記感光体表面に形成する静電潜像の１画素ごとの前記ＬＥＤの点灯強度を、前記複数の帯電ローラが重複する領域に対応した前記感光体表面の帯電電位に関わる前記ＬＥＤを、前記複数の帯電ローラが重複しない領域に対応した前記感光体表面の帯電電位に関わる前記ＬＥＤに比して大きくするように前記複数のＬＥＤの点灯および消灯を制御することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記露光部が、複数の前記ＬＥＤが直線状に並設された複数のＬＥＤヘッドを有し、前記複数のＬＥＤヘッドによって前記感光体の軸方向の露光範囲をカバーすることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記感光体表面の電位を検出する表面電位検出部をさらに有し、前記表面電位検出部によって検出された電位に基づいて前記複数の帯電ローラが重複する領域に対応した前記感光体表面の帯電電位と、前記複数の帯電ローラが重複しない領域に対応した前記感光体表面の帯電電位との差を小さくするように前記露光部による露光量を制御することを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置は、感光体の回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面に接触することによって該感光体表面を帯電させるように、隣接する互いの帯電領域の端部が前記感光体表面の移動方向で重複するように前記感光体表面の移動方向に交差する方向に沿って複数の帯電ローラが設けられているので、複数の前記帯電ローラによって前記感光体の軸方向で帯電領域をカバーすることができる。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記露光部が、前記複数の帯電ローラの重複部分で帯電された感光体表面の露光量を、前記複数の帯電ローラの重複しない部分で帯電された感光体表面の露光量よりも大きくしているので、前記複数の帯電ローラが重複する領域に対応した前記感光体表面の帯電電位と、前記複数の帯電ローラが重複しない領域に対応した前記感光体表面の帯電電位との差を小さくすることができる。
従いまして、本発明に係る画像形成装置は、長尺な感光体に対して均一に帯電させることができ、すなわち、画像濃度段差のない均一な画像を得ることができ、かつ、各種形状の異なる帯電ローラを個体差も込みで適用することができる。
また、本発明に係る画像形成装置は、前記露光部が、前記複数の帯電ローラの重複部分で帯電された感光体表面の露光量を、前記複数の帯電ローラの重複しない部分で帯電された感光体表面の露光量よりも大きくしているので、前記複数の帯電ローラが重複する領域に対応した前記感光体表面の帯電電位と、前記複数の帯電ローラが重複しない領域に対応した前記感光体表面の帯電電位との差を小さくすることができる。
従いまして、本発明に係る画像形成装置は、長尺な感光体に対して均一に帯電させることができ、すなわち、画像濃度段差のない均一な画像を得ることができ、かつ、各種形状の異なる帯電ローラを個体差も込みで適用することができる。
以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の好適な実施例を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置１の制御部を含めた全体構造を概略的に示した図である。図２は、図１に示した画像形成装置１の感光体１１周辺を拡大した図である。図３は、感光体１１と３つの帯電ローラ４０との位置関係を説明するための図であり、クリーニングローラ１７についても示した図である。図４は、露光部５０の詳細構成、および、露光部５０と、３つの帯電ローラ４０と、感光体１１との位置関係を説明するための図である。図５は、（ａ）が、３つの帯電ローラ４０の各軸受け部２１が固定フレーム３０に取り付けられた組立体の斜視図であり、（ｂ）が、（ａ）に示した組立体に対して感光体１１を配置した図である。図６は、帯電ローラ４０およびクリーニングローラ１７を示した図である。図７は、（ａ）が、図５に示した組立体を固定フレーム３０の軸受け固定面３２ａに対して裏面側から視た図であり、（ｂ）および（ｃ）が、軸受け部２１をネジ止め固定する部分周辺を拡大した図である。図８は、固定フレーム３０に取り付けられた軸受け部２１周辺を軸方向から視た図であり、一部を断面で示した図である。図９は、固定フレーム３０に取り付けられた軸受け部２１周辺を軸方向に直交する方向から視た図であり、一部を断面で示した図である。図１０は、帯電ローラ４０のクロス量Ｔおよび傾斜角度Ａを説明するための図である。図１１は、静電潜像の１画素が副走査方向ＳＳＤにおけるＬＥＤ５１ａの点灯回数（ライン数）に基づいて構成されていることを説明するための図である。図１２は、帯電電位差調整部７１による複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯制御によって帯電ローラ４０の帯電領域の重複部分を含めた感光体表面の帯電領域が均一に帯電させたことを説明するための図である。図１３は、帯電電位差調整部７１による複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯制御によって濃度段差が解消されて印刷濃度が均一になったことを説明するための図である。
本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、トナーの色に対応して複数の感光体１１が配置されたタンデム式であり、感光体１１と、回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面１１ａに接触することによって感光体表面１１ａを帯電させる帯電ローラ４０を備える接触帯電方式の帯電部２０と、を有するものである。
本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、トナーの色に対応して複数の感光体１１が配置されたタンデム式であり、感光体１１と、回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面１１ａに接触することによって感光体表面１１ａを帯電させる帯電ローラ４０を備える接触帯電方式の帯電部２０と、を有するものである。
以下、画像形成装置１の全体構成について説明する。
この画像形成装置１は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、および、ブラックＫの４原色のトナーの色に対応した四つの色別対応ユニット１０と、トナー画像を用紙等の転写材Ｐに転写する転写部１４と、転写材Ｐを搬送する搬送部１５と、転写材Ｐに転写したトナー画像を定着させる定着部１６と、印刷に関する各種情報を入力する入力部６０と、印刷に関する各種情報を記憶する記憶部６１と、画像形成装置１の各部の動作を制御する制御部７０と、を有する。
この画像形成装置１は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、および、ブラックＫの４原色のトナーの色に対応した四つの色別対応ユニット１０と、トナー画像を用紙等の転写材Ｐに転写する転写部１４と、転写材Ｐを搬送する搬送部１５と、転写材Ｐに転写したトナー画像を定着させる定着部１６と、印刷に関する各種情報を入力する入力部６０と、印刷に関する各種情報を記憶する記憶部６１と、画像形成装置１の各部の動作を制御する制御部７０と、を有する。
まず、色別対応ユニット１０について説明する。
なお、４つの色別対応ユニット１０は、トナーの色が異なる以外はいずれも略同じ構成であるため、個々の説明については省略する。
なお、４つの色別対応ユニット１０は、トナーの色が異なる以外はいずれも略同じ構成であるため、個々の説明については省略する。
色別対応ユニット１０は、感光体１１と、感光体１１の表面を帯電する帯電部２０と、帯電部２０によって帯電された感光体表面１１ａを露光することによって静電潜像を形成する露光部５０と、感光体１１に形成された静電潜像にトナーを現像して可視像化する現像部１２と、不要な残留トナーを清掃する感光体クリーナ１３と、を有する。
感光体１１は、ドラム状をなし、この実施例では、外径８０ｍｍに設定されている。
また、実施例１では、感光体１１は、制御部７０によって表面電位が－５００Ｖを目標として制御される。
例えば、帯電ローラ４０の放電開始電圧が－６００Ｖである場合、放電開始電圧の－６００Ｖに感光体１１の目標とする表面電位である－５００Ｖを加えた－１１００Ｖを帯電ローラ４０に印加すると、感光体１１の表面電位が－５００Ｖとなる。
また、実施例１では、感光体１１は、制御部７０によって表面電位が－５００Ｖを目標として制御される。
例えば、帯電ローラ４０の放電開始電圧が－６００Ｖである場合、放電開始電圧の－６００Ｖに感光体１１の目標とする表面電位である－５００Ｖを加えた－１１００Ｖを帯電ローラ４０に印加すると、感光体１１の表面電位が－５００Ｖとなる。
帯電部２０は、本発明の特徴部分であり、感光体の回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面１１ａに接触することによって感光体表面１１ａを帯電させる３つの帯電ローラ４０、および、各帯電ローラ４０に付着するトナー、あるいは、異物を除去するように、各帯電ローラ４０に対応して設けられた３つのクリーニングローラ１７を有する。
帯電ローラ４０は、図３に示すように、隣接する互いの帯電領域４２（弾性接触部）の端部が感光体表面１１ａの移動方向で重複するように感光体表面１１ａの移動方向に交差する方向に沿って３つ設けられている。
なお、この実施例１では、帯電部２０は、３つの帯電ローラ４０のうち、２つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられている。
より具体的には、中央の１つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に向けて設けられ、両側の２つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられている。
なお、この実施例１では、帯電部２０は、３つの帯電ローラ４０のうち、２つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられている。
より具体的には、中央の１つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に向けて設けられ、両側の２つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられている。
各帯電ローラ４０は、後述する弾性接触部４２の外径寸法が軸方向で一定のストレート形状を適用している。
なお、帯電ローラ４０は、弾性接触部４２の中央部分が凸状となる、いわゆるクラウン形状、あるいは、弾性接触部４２の中央部分が凹状となる逆クラウン形状であっても構わないが、弾性接触部の外径偏差が０．２ｍｍ以下であるものが好ましい。
なお、帯電ローラ４０は、弾性接触部４２の中央部分が凸状となる、いわゆるクラウン形状、あるいは、弾性接触部４２の中央部分が凹状となる逆クラウン形状であっても構わないが、弾性接触部の外径偏差が０．２ｍｍ以下であるものが好ましい。
帯電ローラ４０は、金属軸部４１に、感光体１１に弾性的に接触される部分であり、かつ、帯電領域でもある弾性接触部４２として、導電性弾性体層、導電性弾性体層からのオイル滲み出し防止層、抵抗調整層、表面保護層を順に被せた機能分離型ローラを適用している（例えば、特開平２－３１１８６８号公報参照）。
なお、帯電ローラ４０が、金属軸部４１に半導電性ゴムを被せただけの単層、或いは、半導電性ゴム層に表面保護層を追加しただけの二層ローラでは、帯電ローラ４０の電気抵抗成分に担持される電圧降下分が無視できず、感光体１１の１回転目とそれ以降の帯電電位に段差が生じ易く、また、隣接する帯電ローラ４０の重複部分Ｗの感光体１１の帯電電位にも段差が生じ易いので、機能分離型ローラを適用するのが好ましい。
帯電ローラ４０の電気抵抗成分に担持される電圧降下分をできるだけ小さくするには、単に電気抵抗を小さくすれば良い訳でない。感光体１１の耐電圧不足によるピンホールの発生を避けるには、帯電ローラ４０の電気抵抗成分を実質的に支配する抵抗調整層の体積抵抗率を１×１０の７乗［Ω・ｃｍ］程度とし、厚みが耐電圧不良を起こさない範囲でできるだけ薄い層にするのが好ましい。
なお、帯電ローラ４０が、金属軸部４１に半導電性ゴムを被せただけの単層、或いは、半導電性ゴム層に表面保護層を追加しただけの二層ローラでは、帯電ローラ４０の電気抵抗成分に担持される電圧降下分が無視できず、感光体１１の１回転目とそれ以降の帯電電位に段差が生じ易く、また、隣接する帯電ローラ４０の重複部分Ｗの感光体１１の帯電電位にも段差が生じ易いので、機能分離型ローラを適用するのが好ましい。
帯電ローラ４０の電気抵抗成分に担持される電圧降下分をできるだけ小さくするには、単に電気抵抗を小さくすれば良い訳でない。感光体１１の耐電圧不足によるピンホールの発生を避けるには、帯電ローラ４０の電気抵抗成分を実質的に支配する抵抗調整層の体積抵抗率を１×１０の７乗［Ω・ｃｍ］程度とし、厚みが耐電圧不良を起こさない範囲でできるだけ薄い層にするのが好ましい。
ここで、帯電ローラ４０のより具体的な構成例について説明する。
この実施例１では、弾性接触部４２の外径が１２ｍｍ、長さが３２２ｍｍとしている。
金属軸部４１・・・直径８ｍｍ、
導電性弾性体層・・・厚さ略２ｍｍ、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ＳＢＲ、ＮＲ等に、カーボンブラック等の電子導電剤を配合して、体積抵抗率が１×１０の３乗［Ω・ｃｍ］以下で、低硬度３０度（Ｈｓ：ＪＩＳ Ａ）としている。
導電性弾性体層からのオイル滲み出し防止層・・・厚さ１０μｍ
抵抗調整層・・・耐電圧性（耐リーク性）を高めるイオン伝導層とし、絶縁破壊電圧を満足させる最低限の厚みとして５０μｍ以上としている。
なお、抵抗調整層に含まれるカーボンブラック等の電子導電剤はゴムに対して１０容量％以下としている。
具体例として、厚さ１６０μｍ、エーテル結合を有する高分子化合物である、エピクロルヒドリン‐エチレンオキサイド共重合ゴム（ＣＨＣ）や水素化ニトリルゴム等に、イオン導電剤としての過塩素酸塩（第４級アンモニウム塩）、帯電防止剤等を配合して、体積抵抗率を１×１０の７乗［Ω・ｃｍ］としている。
表面保護層・・・厚さ１０μｍ、フッ素系樹脂（フッ化ビニリデン‐四フッ化エチレン共重合樹脂）に電子導電粒子（マグネタイトまたはチタンブラック）を配合して、体積抵抗率を１０の７乗～１０の１０乗、ショアー硬さ（Ｄ形）６５度以下としている。
なお、表面保護層は、粗面形成用粒子に起因する凸部を分布形成し、粗面形成用粒子の外径が１３μｍ、凸部以外の厚みが１０μｍとしている（特開２００７－１７８５５９号公報、特開２００７－２６４４９１号公報参照）。
このような表面保護層を適用することによって、感光体１１と帯電ローラ４０との接触面積を減少させて、その空隙において一定の放電領域を確保することによって、帯電性能を向上させることができる。したがって、低コスト化に有利な直流電圧方式も視野に入れることができ、交流電圧方式では、発生しがちな振動音を軽減することもできる。
この実施例１では、弾性接触部４２の外径が１２ｍｍ、長さが３２２ｍｍとしている。
金属軸部４１・・・直径８ｍｍ、
導電性弾性体層・・・厚さ略２ｍｍ、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ＳＢＲ、ＮＲ等に、カーボンブラック等の電子導電剤を配合して、体積抵抗率が１×１０の３乗［Ω・ｃｍ］以下で、低硬度３０度（Ｈｓ：ＪＩＳ Ａ）としている。
導電性弾性体層からのオイル滲み出し防止層・・・厚さ１０μｍ
抵抗調整層・・・耐電圧性（耐リーク性）を高めるイオン伝導層とし、絶縁破壊電圧を満足させる最低限の厚みとして５０μｍ以上としている。
なお、抵抗調整層に含まれるカーボンブラック等の電子導電剤はゴムに対して１０容量％以下としている。
具体例として、厚さ１６０μｍ、エーテル結合を有する高分子化合物である、エピクロルヒドリン‐エチレンオキサイド共重合ゴム（ＣＨＣ）や水素化ニトリルゴム等に、イオン導電剤としての過塩素酸塩（第４級アンモニウム塩）、帯電防止剤等を配合して、体積抵抗率を１×１０の７乗［Ω・ｃｍ］としている。
表面保護層・・・厚さ１０μｍ、フッ素系樹脂（フッ化ビニリデン‐四フッ化エチレン共重合樹脂）に電子導電粒子（マグネタイトまたはチタンブラック）を配合して、体積抵抗率を１０の７乗～１０の１０乗、ショアー硬さ（Ｄ形）６５度以下としている。
なお、表面保護層は、粗面形成用粒子に起因する凸部を分布形成し、粗面形成用粒子の外径が１３μｍ、凸部以外の厚みが１０μｍとしている（特開２００７－１７８５５９号公報、特開２００７－２６４４９１号公報参照）。
このような表面保護層を適用することによって、感光体１１と帯電ローラ４０との接触面積を減少させて、その空隙において一定の放電領域を確保することによって、帯電性能を向上させることができる。したがって、低コスト化に有利な直流電圧方式も視野に入れることができ、交流電圧方式では、発生しがちな振動音を軽減することもできる。
また、上記各層の効果が、弾性接触部４２の端部においても維持できるようにするため、端部ではＣ面取りしている。より具体的には、帯電ローラ４０の接触圧による導電性弾性体層の変形により、弾性接触部４２の端部における放電抵抗が局所的に小さくなることにより、端部に相当する感光体１１の帯電電位が他の部位に比べて大きくなり、結果的に、得られる印刷出力画像の副走査方向ＳＳＤに白スジが発生するのを防止している。
帯電ローラ４０は、感光体１１に接触しているので、長期間使用すると、感光体表面１１ａに付着したトナーや異物が付着することによって、帯電性能の低下、帯電ムラ等の問題が発生する。
このような問題を解消するために、この実施例１では、クリーニングローラ１７は、例えば、特開平８－１３７２０８号公報に開示されたクリーニングローラ１７を適用する。
このクリーニングローラ１７により、上記帯電性能の低下、帯電ムラ等の問題を解消できる。
このような問題を解消するために、この実施例１では、クリーニングローラ１７は、例えば、特開平８－１３７２０８号公報に開示されたクリーニングローラ１７を適用する。
このクリーニングローラ１７により、上記帯電性能の低下、帯電ムラ等の問題を解消できる。
このクリーニングローラ１７は、図６に示すように、金属軸部１７ａと、金属軸部１７ａに対して螺旋状に巻き付けられたクリーニング材１７ｂと、を有し、帯電ローラ４０に接触しつつ従動して回転されるようになっている。
クリーニング材１７ｂは、発泡ポリウレタン等からなる帯状部材であり、金属軸部１７ａに螺旋状に巻き付けられることによって、クリーニング材１７ｂがある凸部と、その間の軸部が露出される凹部とで目詰まりを防止することができるようになっている。
なお、クリーニング材１７ｂは、特開２０１２－１０３６４１号公報に開示されているように、金属軸部１７ａに沿う部分の幅が５ｍｍ～２４ｍｍ、厚みが１．９ｍｍ～３．６ｍｍにするとよい。
なお、クリーニング材１７ｂは、特開２０１２－１０３６４１号公報に開示されているように、金属軸部１７ａに沿う部分の幅が５ｍｍ～２４ｍｍ、厚みが１．９ｍｍ～３．６ｍｍにするとよい。
また、帯電部２０は、３つの帯電ローラ４０の金属軸部４１の軸受け部２１と、３つの帯電ローラ４０の各軸受け部２１が固定される固定フレーム３０と、を有する。
軸受け部２１は、各帯電ローラ４０のそれぞれの両端部を軸支するように一対ずつ設けられ、図８および図９に示すように、固定フレーム３０に固定される部分となる被固定部２２と、被固定部２２に対して帯電ローラ４０が感光体１１方向に加圧可能に取り付けられた可動軸受け部２３と、を有する。
被固定部２２は、絶縁性の材料からなり、可動軸受け部２３を付勢することによって帯電ローラ４０の弾性接触部４２を感光体１１に加圧するためのバネＳが収容されたバネ収容部２２ａと、可動軸受け部２３を付勢方向にガイドするガイド壁部２２ｂと、を有する。
可動軸受け部２３は、帯電ローラ４０に電圧を印加するための電極板Ｅが保持される電極保持部２４と、帯電ローラ４０の金属軸部４１が回動可能に支持される軸端回動支持部２６と、を有する。
電極保持部２４は、絶縁性の材料からなり、電極板Ｅを保持するとともに金属軸部４１の端面を軸方向に付勢する軸方向付勢部材２５ａを保持する軸方向付勢部材保持部２５が、金属軸部４１の軸方向に沿って軸端回動支持部２６に連接するように形成されている。
軸方向付勢部材保持部２５は、電極板Ｅに接続された導電性の軸方向付勢部材２５ａを、帯電ローラ４０の金属軸部４１の端面を軸方向に金属バネＳで付勢することができるように保持している。
軸端回動支持部２６は、導電性の樹脂材からなり、特に、金属軸部４１の回転方向、および、軸方向での滑り性を考慮して、摺動性の良い材料を適用している。
この軸端回動支持部２６は、金属軸部４１の軸方向に沿って電極保持部２４から連接されるように形成された金属軸部保持凹部２７が形成されている。
金属軸部保持凹部２７は、内径が金属軸部４１の外径より僅かに大きく設定されている。
また、金属軸部保持凹部２７は、軸方向の深さが、金属軸部４１が軸方向付勢部材２５ａによる付勢力を受けつつ軸方向に滑ることができるように設定されている。
この軸端回動支持部２６は、金属軸部４１の軸方向に沿って電極保持部２４から連接されるように形成された金属軸部保持凹部２７が形成されている。
金属軸部保持凹部２７は、内径が金属軸部４１の外径より僅かに大きく設定されている。
また、金属軸部保持凹部２７は、軸方向の深さが、金属軸部４１が軸方向付勢部材２５ａによる付勢力を受けつつ軸方向に滑ることができるように設定されている。
このような軸受け部２１によって金属軸部４１の両端を軸支された帯電ローラ４０には、感光体１１に接触する方向のみならず、金属軸部４１の軸方向にも適度な付勢力が作用されるようになっている。
このため、帯電ローラ４０は、回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられていても、感光体１１に圧接しながら安定して回転することができるようになっている。
このため、帯電ローラ４０は、回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられていても、感光体１１に圧接しながら安定して回転することができるようになっている。
なお、電極板Ｅは、一対の軸受け部２１の両方に設けても良いし、一方の軸受け部２１のみに設けるようにしても構わない。
また、この実施例１では、クリーニングローラ１７についても、軸受け部２１が帯電ローラ４０と同様に回転可能に軸支する。
すなわち、可動軸受け部２３は、電極保持部２４がクリーニングローラ１７に対応した位置にも、電極板Ｅを保持している。
また、軸端回動支持部２６は、帯電ローラ４０に対応した金属軸部保持凹部２７に並ぶように、クリーニングローラに対応した金属軸部保持凹部２８が形成されている。
金属軸部保持凹部２８は、軸方向の深さが、クリーニングローラ１７の金属軸部１７ａが軸方向付勢部材２５ｂによる付勢力を受けつつ軸方向に滑ることができるように設定されている。
すなわち、可動軸受け部２３は、電極保持部２４がクリーニングローラ１７に対応した位置にも、電極板Ｅを保持している。
また、軸端回動支持部２６は、帯電ローラ４０に対応した金属軸部保持凹部２７に並ぶように、クリーニングローラに対応した金属軸部保持凹部２８が形成されている。
金属軸部保持凹部２８は、軸方向の深さが、クリーニングローラ１７の金属軸部１７ａが軸方向付勢部材２５ｂによる付勢力を受けつつ軸方向に滑ることができるように設定されている。
固定フレーム３０は、感光体１１の幅方向に沿って延在するように画像形成装置１の不図示の筐体あるいは不図示のフレームに固定されている。
この固定フレーム３０は、図７に示すように、画像形成装置１の筐体、あるいは、フレームに固定される固定部３１と、感光体１１の幅方向に沿って延在するように配置され、３つの帯電ローラ４０の各軸受け部２１が固定される軸受け固定面３２ａが形成された複数帯電ローラ配置部３２と、を有する。
この固定フレーム３０は、図７に示すように、画像形成装置１の筐体、あるいは、フレームに固定される固定部３１と、感光体１１の幅方向に沿って延在するように配置され、３つの帯電ローラ４０の各軸受け部２１が固定される軸受け固定面３２ａが形成された複数帯電ローラ配置部３２と、を有する。
複数帯電ローラ配置部３２は、軸受け固定面３２ａに３つの帯電ローラ４０に対応した各軸受け部２１の複数のネジ止め固定部３３、および、各軸受け部２１をネジ止め固定部３３によって固定する際に、帯電ローラ４０の回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて固定する際のガイド部分となる複数の角度調整ガイドスリット３４が形成されている。
ネジ止め固定部３３は、各軸受け部２１に対応して２カ所ずつ設けられている。より具体的には、ネジ止め固定部３３は、各軸受け部２１の被固定部２２に２カ所ずつ形成された不図示のネジ穴に対応して設けられたネジ挿通孔になっている。
角度調整ガイドスリット３４は、軸受け固定面３２ａに形成された長孔であり、各軸受け部２１に対応して１カ所ずつ設けられている。
より具体的には、角度調整ガイドスリット３４は、各軸受け部２１の被固定部２２に１カ所ずつ形成されたガイド突起２２ｃのスライドガイドになっている。
より具体的には、角度調整ガイドスリット３４は、各軸受け部２１の被固定部２２に１カ所ずつ形成されたガイド突起２２ｃのスライドガイドになっている。
なお、この実施例１では、３つの帯電ローラ４０は、上述した具体的な構成において、感光体１１とのクロス量Ｔが、帯電ローラ４０の中央部で０．１ｍｍになるように設定され、感光体１１に従動して回転されるようになっている。
ここで、クロス量Ｔとは、［クロス量Ｔ＝感光体の半径Ｒ１＋帯電ローラの半径Ｒ２－感光体と帯電ローラの軸中心間距離Ｄ］によって算出される値である（図１０参照）。
ここで、クロス量Ｔとは、［クロス量Ｔ＝感光体の半径Ｒ１＋帯電ローラの半径Ｒ２－感光体と帯電ローラの軸中心間距離Ｄ］によって算出される値である（図１０参照）。
また、帯電ローラ４０が、隣接する互いの帯電領域としての弾性接触部４２の端部が感光体表面１１ａの移動方向で重複するように感光体表面１１ａの移動方向に交差する方向に沿って３つ設けられ、各帯電ローラ４０が感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａを０．２度以上２度以下の範囲で調整可能に設定されている。
このような傾斜角度Ａの調整範囲では、各帯電ローラ４０は、上述した寸法に設定にした場合、帯電ローラ４０の弾性接触部４２の両端位置での軸中心位置の差Ｂ（図１０参照）が１．１ｍｍ以上、１１．２ｍｍ以下の範囲で傾斜角度Ａが調整される。
このような傾斜角度Ａの調整範囲では、各帯電ローラ４０は、上述した寸法に設定にした場合、帯電ローラ４０の弾性接触部４２の両端位置での軸中心位置の差Ｂ（図１０参照）が１．１ｍｍ以上、１１．２ｍｍ以下の範囲で傾斜角度Ａが調整される。
なお、傾斜角度Ａを０．２度以上２度以下の範囲とした理由は、本特許出願人らが実施した実験の結果に基づいている。
すなわち、傾斜角度Ａが、０．２度未満である場合、隣接する２つの帯電ローラの重複する部分の感光体１１の帯電電位が、重複していない部分の感光体１１の帯電電位よりも高くなることによって、帯電ローラ４０が重複する部分の感光体１１の中間調画像濃度が薄く表現されてしまう。
一方、傾斜角度Ａが、２度を超える場合、感光体１１への圧力分布の偏差が大きくなりすぎて、正しい帯電分布が得られず、画像ムラが発生してしまう。
すなわち、傾斜角度Ａが、０．２度未満である場合、隣接する２つの帯電ローラの重複する部分の感光体１１の帯電電位が、重複していない部分の感光体１１の帯電電位よりも高くなることによって、帯電ローラ４０が重複する部分の感光体１１の中間調画像濃度が薄く表現されてしまう。
一方、傾斜角度Ａが、２度を超える場合、感光体１１への圧力分布の偏差が大きくなりすぎて、正しい帯電分布が得られず、画像ムラが発生してしまう。
このような構成の帯電部２０は、傾斜角度Ａを所定の範囲（この実施例では、０．２度以上２度以下の範囲）内で容易に調整することができるようになっている。
すなわち、帯電部２０は、一対の軸受け部２１の被固定部２２に１カ所ずつ形成されたガイド突起２２ｃを固定フレーム３０の対応する各角度調整ガイドスリット３４に嵌め込んだ後、各角度調整ガイドスリット３４内で各ガイド突起２２ｃを動かして、所定の範囲で傾斜角度Ａを調整した後に、被固定部２２を固定フレーム３０にネジ止め固定する。
すなわち、帯電部２０は、一対の軸受け部２１の被固定部２２に１カ所ずつ形成されたガイド突起２２ｃを固定フレーム３０の対応する各角度調整ガイドスリット３４に嵌め込んだ後、各角度調整ガイドスリット３４内で各ガイド突起２２ｃを動かして、所定の範囲で傾斜角度Ａを調整した後に、被固定部２２を固定フレーム３０にネジ止め固定する。
ところで、本特許出願人らは、上述した特許文献２（特開２００７－１７８４６０号公報）に記載のクラウン形状の帯電ローラを用いた画像形成装置が、初期的には、隣接する帯電ローラの重複部分における濃度段差を軽減することができるが、耐久するにつれて濃度段差が発生してしまうことを実験により確認した。
これは、耐久で感光体の膜厚が薄くなったことや、感光体層内の空間電荷が多くなったこと等が影響したことによるものと、本特許出願人らは推察している。
また、本特許出願人らは、隣接する帯電ローラ４０の重複部分Ｗにおける濃度段差の程度は、感光体１１や帯電ローラ４０の個体差、接触圧差、寸法誤差、環境差等で、必ずしも同じにはならないことも、実験により確認した。
これは、耐久で感光体の膜厚が薄くなったことや、感光体層内の空間電荷が多くなったこと等が影響したことによるものと、本特許出願人らは推察している。
また、本特許出願人らは、隣接する帯電ローラ４０の重複部分Ｗにおける濃度段差の程度は、感光体１１や帯電ローラ４０の個体差、接触圧差、寸法誤差、環境差等で、必ずしも同じにはならないことも、実験により確認した。
この実施例の画像形成装置１は、帯電部２０が、傾斜角度Ａを調整することができるようになっているので、感光体１１や帯電ローラ４０の個体差、接触圧差、寸法誤差、環境差、あるいは、耐久差に応じて傾斜角度Ａを調整することによって、帯電ローラ４０の重複部分Ｗにおける濃度段差を安定して軽減することができるようになっている。
露光部５０は、本発明の特徴部分であり、隣接する帯電ローラ４０の重複部分で帯電された感光体表面１１ａの露光量を、隣接する帯電ローラ４０の重複しない部分で帯電された感光体表面１１ａの露光量よりも大きくするようになっている。
この実施例１では、露光部５０は、感光体１１の軸に平行に並設された複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）５１ａを光源とする公知のＬＥＤヘッド５１によって実現され、この実施例１では、３つのＬＥＤヘッド５１を有して感光体１１の軸方向（以下、主走査方向ＭＳＤという。）の露光範囲をカバーするようになっている。
各ＬＥＤヘッド５１は、直線状に並設された複数のＬＥＤ５１ａを備え、各ＬＥＤ５１ａの光を感光体１１の感光体表面１１ａに結像させる不図示のレンズを有する。
このＬＥＤヘッド５１の各ＬＥＤ５１ａは、制御部７０によって点灯および消灯を制御されるようになっている。
この実施例１では、露光部５０は、感光体１１の軸に平行に並設された複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）５１ａを光源とする公知のＬＥＤヘッド５１によって実現され、この実施例１では、３つのＬＥＤヘッド５１を有して感光体１１の軸方向（以下、主走査方向ＭＳＤという。）の露光範囲をカバーするようになっている。
各ＬＥＤヘッド５１は、直線状に並設された複数のＬＥＤ５１ａを備え、各ＬＥＤ５１ａの光を感光体１１の感光体表面１１ａに結像させる不図示のレンズを有する。
このＬＥＤヘッド５１の各ＬＥＤ５１ａは、制御部７０によって点灯および消灯を制御されるようになっている。
ＬＥＤヘッド５１は、主走査方向ＭＳＤに並ぶ複数のＬＥＤ５１ａの各ＬＥＤ５１ａが点滅されることによって主走査方向ＭＳＤと主走査方向ＭＳＤに直交する副走査方向ＳＳＤでマトリクス状に配置される複数の画素（ｐｘｌ）からなる静電潜像を、所定速度で回転する感光体１１の感光体表面１１ａに形成する。
なお、この実施例１では、図１１に示すように、静電潜像の書き込みは、１ドット毎に６つのラインによって構成されている。具体的には、１ドット当たりのＬＥＤ５１ａ点灯が、詳しくは、第１ラインＬ１～第６ラインＬ６までの６つのラインによって構成されている。すなわち、各ドットについて、書き込みを行うＬＥＤ５１ａの６回の発光によって、感光体表面１１ａに描画する静電潜像の１ドット分を描画する構成となっており、第１～６ラインＬ１～Ｌ６でのＬＥＤの点灯強度が制御される。
ただし、以下の説明では、静電潜像の１ドット分を感光体表面１１ａに形成する際に、所定時間点灯するＬＥＤの点灯回数（ライン数）の最大値が６回（６つのラインＬ１－Ｌ６）の場合について説明するが、該ＬＥＤの点灯回数は６回に限定されない。
このとき、第１の発光としての、第３ラインＬ３～第６ラインＬ６は潜像データに基づいて、点灯（強度）または消灯が制御される構成となっている。
例えば、細い線等は通常の印刷すなわち潜像データに基づいた印刷では、他の部分に対して薄く印刷されてしまう傾向があるので、画像データよりも印刷濃度が濃くなるようなエンハンス補正（γ補正等の周知の補正）をした潜像データの書き込みを行う、第３ラインＬ３～第６ラインＬ６が設けられる構成となっている。
ただし、以下の説明では、静電潜像の１ドット分を感光体表面１１ａに形成する際に、所定時間点灯するＬＥＤの点灯回数（ライン数）の最大値が６回（６つのラインＬ１－Ｌ６）の場合について説明するが、該ＬＥＤの点灯回数は６回に限定されない。
このとき、第１の発光としての、第３ラインＬ３～第６ラインＬ６は潜像データに基づいて、点灯（強度）または消灯が制御される構成となっている。
例えば、細い線等は通常の印刷すなわち潜像データに基づいた印刷では、他の部分に対して薄く印刷されてしまう傾向があるので、画像データよりも印刷濃度が濃くなるようなエンハンス補正（γ補正等の周知の補正）をした潜像データの書き込みを行う、第３ラインＬ３～第６ラインＬ６が設けられる構成となっている。
なお、隣接する帯電ローラ４０の重複部分Ｗ、重複しない部分に関わらず、点灯（強度）または消灯が、同じ制御をされる。
さらには、この実施例１では、第２の発光として、隣接する帯電ローラ４０の重複部分Ｗの感光体１１の帯電電位が、重複しない部分の帯電電位よりもマイナス方向に高くなり、結果的に、重複する部分の中間調画像濃度が薄く表現されてしまうという濃度段差の問題を補正するための書き込みを行う、第１ラインＬ１～第２ラインＬ２が設けられる構成となっている。
具体的には、潜像データに関わらず、隣接する帯電ローラ４０の重複部分に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２）について、範囲Ｗ１においては第１ラインＬ１で点灯（第２ラインＬ２は消灯）、範囲Ｗ２においては第２ラインＬ２で点灯（第１ラインＬ１は消灯）とし、複数の帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２以外の範囲）においては、第１ラインＬ１、第２ラインＬ２ともに消灯としている。
具体的には、潜像データに関わらず、隣接する帯電ローラ４０の重複部分に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２）について、範囲Ｗ１においては第１ラインＬ１で点灯（第２ラインＬ２は消灯）、範囲Ｗ２においては第２ラインＬ２で点灯（第１ラインＬ１は消灯）とし、複数の帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２以外の範囲）においては、第１ラインＬ１、第２ラインＬ２ともに消灯としている。
なお、３つの帯電ローラ４０によってマイナスの電荷に帯電された感光体表面１１ａにＬＥＤ５１ａの光が照射された部分がその強度に応じて除電されて、現像ローラ１２ｂの電位よりも相対的にプラスになることによって、マイナスの電荷を帯びたトナーが付着されるようになっている。
感光体表面１１ａに照射するＬＥＤ５１ａの光エネルギー（露光量）は、ＬＥＤヘッド５１ａの「出力ワット×点灯時間」で表すことができ、ＬＥＤヘッド５１ａによる感光体表面１１ａの除電レベルは、ＬＥＤヘッド５１ａの光エネルギー（露光量）の大きさに依存する。
第１ラインＬ１～第２ラインＬ２が設けられていない従来技術の構成のときに、図１９に示すような、隣接する帯電ローラ１００の重複部分Ｗの感光体２００の帯電電位が、重複しない部分の帯電電位よりもマイナス方向に高くなり、例えば、帯電ローラ１００の重複しない部分の感光体表面２１０の帯電電位が－５００Ｖのとき、帯電ローラの重複部分Ｗの感光体表面２１０の帯電電位が－５５０Ｖとなる。
しかし、この実施例１では、第１ラインＬ１～第２ラインＬ２が設けられる構成としたので、第１ラインＬ１～第２ラインＬ２の点灯時間を調整することで、図１９に示すような、帯電ローラの重複部分Ｗの感光体表面２１０の帯電電位－５５０Ｖも－５００Ｖに補正（除電）することが可能となり、帯電ローラ４０の帯電領域４２の重複部分Ｗを含めた感光体表面１１ａの帯電領域を均一に帯電させることができる。
感光体表面１１ａに照射するＬＥＤ５１ａの光エネルギー（露光量）は、ＬＥＤヘッド５１ａの「出力ワット×点灯時間」で表すことができ、ＬＥＤヘッド５１ａによる感光体表面１１ａの除電レベルは、ＬＥＤヘッド５１ａの光エネルギー（露光量）の大きさに依存する。
第１ラインＬ１～第２ラインＬ２が設けられていない従来技術の構成のときに、図１９に示すような、隣接する帯電ローラ１００の重複部分Ｗの感光体２００の帯電電位が、重複しない部分の帯電電位よりもマイナス方向に高くなり、例えば、帯電ローラ１００の重複しない部分の感光体表面２１０の帯電電位が－５００Ｖのとき、帯電ローラの重複部分Ｗの感光体表面２１０の帯電電位が－５５０Ｖとなる。
しかし、この実施例１では、第１ラインＬ１～第２ラインＬ２が設けられる構成としたので、第１ラインＬ１～第２ラインＬ２の点灯時間を調整することで、図１９に示すような、帯電ローラの重複部分Ｗの感光体表面２１０の帯電電位－５５０Ｖも－５００Ｖに補正（除電）することが可能となり、帯電ローラ４０の帯電領域４２の重複部分Ｗを含めた感光体表面１１ａの帯電領域を均一に帯電させることができる。
なお、この実施例１では、点灯（強度）補正用のラインは２つのライン（第１ラインＬ１～第２ラインＬ２）のＬＥＤに限定されることはなく、１つまたは３つ以上のラインにより点灯（強度）補正ラインを形成する構成であってもよい。
また、３つのＬＥＤヘッド５１は、主走査方向ＭＳＤに平行、換言すれば、感光体１１の軸に平行、かつ、複数のＬＥＤ５１ａが配置されている互いの端部が副走査方向ＳＳＤで重なるように配置されている。
各ＬＥＤヘッド５１は、この実施例１では、図４に示すように、７２９６個のＬＥＤ５１ａが直線状に並設されている。
３つのＬＥＤヘッド５１のうちの中央に配置されたＬＥＤヘッド５１は、両端部の各端から５６個のＬＥＤ５１ａ（図４中、白丸で示している。）を露光には用いず常時消灯させておく。
また、３つのＬＥＤヘッド５１のうちの両側の２つのＬＥＤヘッド５１は、中央のＬＥＤヘッド５１との副走査方向ＳＳＤでの重なり側となる一端部の端から４４個のＬＥＤ５１ａ（図４中、白丸で示している。）を露光には用いず常時に消灯させておく。
各ＬＥＤヘッド５１は、この実施例１では、図４に示すように、７２９６個のＬＥＤ５１ａが直線状に並設されている。
３つのＬＥＤヘッド５１のうちの中央に配置されたＬＥＤヘッド５１は、両端部の各端から５６個のＬＥＤ５１ａ（図４中、白丸で示している。）を露光には用いず常時消灯させておく。
また、３つのＬＥＤヘッド５１のうちの両側の２つのＬＥＤヘッド５１は、中央のＬＥＤヘッド５１との副走査方向ＳＳＤでの重なり側となる一端部の端から４４個のＬＥＤ５１ａ（図４中、白丸で示している。）を露光には用いず常時に消灯させておく。
このようにして３つのＬＥＤヘッド５１の複数のＬＥＤ５１ａ（図４中、黒丸で示している。）が、主走査方向ＭＳＤで等間隔に連続して配置されるようになっている。
このため、汎用性の高い小サイズのＬＥＤヘッド５１を複数用いることによって主走査方向ＭＳＤでの長尺な露光範囲を低コストでカバーすることができるようになっている。
このため、汎用性の高い小サイズのＬＥＤヘッド５１を複数用いることによって主走査方向ＭＳＤでの長尺な露光範囲を低コストでカバーすることができるようになっている。
なお、この実施例１では、図４中矢印Ｗ１、Ｗ２の範囲に並ぶ複数のＬＥＤ５１ａ（図４中、黒丸で示したＬＥＤ。）が３つの帯電ローラ４０が重複する領域に対応したＬＥＤ５１ａになっている。
現像部１２は、所定の色のトナーが収容されたトナー収容部１２ａと、感光体１１との間を所定の距離にしてフレームに支持され、かつ、実稼動時には感光体１１に当接する現像ローラ１２ｂと、を有する。
露光部５０によって感光体表面１１ａに形成された静電潜像は、この現像部１２によってトナーが現像されて可視像化される。
露光部５０によって感光体表面１１ａに形成された静電潜像は、この現像部１２によってトナーが現像されて可視像化される。
感光体クリーナ１３は、ゴムブレード等によって構成され、感光体１１に残留する不要なトナー、あるいは、異物を除去するものである。
次に、転写部１４について説明する。
転写部１４は、転写ベルト１４ａと、ベルト駆動ローラ１４ｂと、ベルトテンションローラ１４ｃと、一次転写ローラ１４ｄと、ベルトクリーナ１４ｅと、を有する。
転写部１４は、転写ベルト１４ａと、ベルト駆動ローラ１４ｂと、ベルトテンションローラ１４ｃと、一次転写ローラ１４ｄと、ベルトクリーナ１４ｅと、を有する。
転写ベルト１４ａは、無端状のベルトであり、ベルト駆動ローラ１４ｂ、ベルトテンションローラ１４ｃ、および、一次転写ローラ１４ｄに掛け回されることによって張架される。
ベルト駆動ローラ１４ｂは、不図示の駆動部によって駆動され、従動回転するベルトテンションローラ１４ｃ、および、一次転写ローラ１４ｄによって掛け回された状態の転写ベルト１４ａを回動させる。
ベルトテンションローラ１４ｃは、転写ベルト１４ａの張力を調整するものであり、転写ベルト１４ａの蛇行を防止する。
一次転写ローラ１４ｄは、各色別対応ユニット１０の感光体１１に対して転写ベルト１４ａを挟んで対向配置され、トナーの帯電極性とは異なる極性のバイアスが印加されることによって、感光体１１に現像されたトナー像を転写ベルト１４ａに静電的に転写する。
ベルトクリーナ１４ｅは、転写ベルト１４ａに残留する不要なトナー、あるいは、異物を除去する。
次に、搬送部１５について説明する。
搬送部１５は、供給部からの紙等の転写材Ｐをトナー像が転写された状態で定着器まで、搬送する。
この搬送部１５は、搬送方向に並べられた複数の搬送ローラ１５ａと、搬送ローラ１５ａを駆動する不図示のローラ駆動部と、を有し、搬送ローラ１５ａの一つとして二次転写ローラ１５ｂが設けられている。
二次転写ローラ１５ｂは、転写ベルト１４ａに対して紙等の転写材Ｐを挟んで対向配置され、トナーの帯電極性とは異なる極性のバイアスが印加されることによって、転写ベルト１４ａ上に転写されたトナー像を紙等の転写材Ｐに転写する。
搬送部１５は、供給部からの紙等の転写材Ｐをトナー像が転写された状態で定着器まで、搬送する。
この搬送部１５は、搬送方向に並べられた複数の搬送ローラ１５ａと、搬送ローラ１５ａを駆動する不図示のローラ駆動部と、を有し、搬送ローラ１５ａの一つとして二次転写ローラ１５ｂが設けられている。
二次転写ローラ１５ｂは、転写ベルト１４ａに対して紙等の転写材Ｐを挟んで対向配置され、トナーの帯電極性とは異なる極性のバイアスが印加されることによって、転写ベルト１４ａ上に転写されたトナー像を紙等の転写材Ｐに転写する。
定着部１６は、紙等の転写材Ｐに転写されたトナー像を熱によって定着させる。
ここで、各帯電ローラ４０に直流電圧を印加する方式について説明する。
感光体１１と帯電ローラ４０のニップ入口側では、帯電ローラ４０と感光体１１との間の空隙が徐々に狭くなり、帯電ローラ４０と感光体１１との間の電位差が放電開始電圧よりも大きくなると放電が発生し、帯電ローラ４０と感光体１１との間の電位差が放電開始電圧と同値になるまで感光体１１を帯電させ、放電開始電圧以上になると、傾き１の直線の帯電特性を示す。
一方、放電開始電圧は、温度あるいは気圧等の環境や、耐久で大きく変動するので、帯電電位も大きく変動する。
感光体１１と帯電ローラ４０のニップ入口側では、帯電ローラ４０と感光体１１との間の空隙が徐々に狭くなり、帯電ローラ４０と感光体１１との間の電位差が放電開始電圧よりも大きくなると放電が発生し、帯電ローラ４０と感光体１１との間の電位差が放電開始電圧と同値になるまで感光体１１を帯電させ、放電開始電圧以上になると、傾き１の直線の帯電特性を示す。
一方、放電開始電圧は、温度あるいは気圧等の環境や、耐久で大きく変動するので、帯電電位も大きく変動する。
そこで、この実施例１の画像形成装置１は、各帯電ローラ４０に印加する直流電圧は、各帯電ローラ４０から感光体１１への放電開始電圧を適時検出し、検出された放電開始電圧に予め決められた電圧、例えば、５００Ｖの電圧を上乗せした直流電圧を各帯電ローラ４０に印加するようにしている。
また、帯電ローラ４０に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する方式は、直流電圧のみを印加する場合の問題点を解決しつつ、接触式帯電方式の最大の利点であるオゾンの発生を抑える効果についても、直流電圧のみを印加する場合に比較してオゾンの発生量が増加するものの、コロナ帯電方式に比較すれば、オゾンの発生量を桁違いに少なくすることができる。
なお、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を帯電ローラ４０に印加する場合、一定のピーク間電圧ＶＰＰを印加するのではなく、環境や耐久、すなわち、帯電ローラ４０の耐久による汚れ、さらには、感光体１１の耐久による膜厚の変化等に対応できる必要最低限度のピーク間電圧、すなわち、放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧ＶＰＰを満足する必要最低限度のピーク間電圧をその都度検出して、その都度の必要最低限度のピーク間電圧ＶＰＰを印加することが重要である。
なお、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を帯電ローラ４０に印加する場合、一定のピーク間電圧ＶＰＰを印加するのではなく、環境や耐久、すなわち、帯電ローラ４０の耐久による汚れ、さらには、感光体１１の耐久による膜厚の変化等に対応できる必要最低限度のピーク間電圧、すなわち、放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧ＶＰＰを満足する必要最低限度のピーク間電圧をその都度検出して、その都度の必要最低限度のピーク間電圧ＶＰＰを印加することが重要である。
次に、入力部６０について説明する。入力部６０は、タッチパネルによって実現され、操作者によって、印刷設定等の印刷に関する各種設定情報を入力するものである。
この実施例１の画像形成装置１では、入力部６０は、後述する帯電電位差調整部７１によって印刷出力画像の濃度度段差を補正するために必要な濃度段差補正情報を入力するものとしても用いられる。
なお、濃度段差補正情報とは、帯電電位差調整部７１が、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくする制御を実行するために必要な情報である。
なお、濃度段差補正情報とは、帯電電位差調整部７１が、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくする制御を実行するために必要な情報である。
濃度段差補正情報は、例えば、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２に並ぶ黒丸で示した複数のＬＥＤ５１ａ）のＬＥＤ選択設定情報、および、選択設定した複数のＬＥＤ５１ａ（以下、選択ＬＥＤという。）の１画素ごとの点灯強度を、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した複数のＬＥＤ５１ａ（以下、選択外ＬＥＤという。）に比して大きくするＬＥＤ点灯強度設定情報である。
この濃度段差補正情報は、記憶部６１に記憶され、帯電電位差調整部７１による制御情報として用いられる。
このような濃度段差補正情報の入力設定は、例えば、画像形成装置１のメンテナンス時に行う。
より具体的には、入力部６０による各濃度段差補正情報の入力設定、すなわち、ＬＥＤ選択設定、および、ＬＥＤ点灯強度設定を変更しながら、各々の濃度段差補正情報の入力設定に於けるパターンの印刷出力画像を確認し、濃度段差を解消されたことが目視確認された濃度段差補正情報の入力設定値を、決定情報として記憶部６１に記憶させる。
このような濃度段差補正情報の入力設定は、例えば、画像形成装置１のメンテナンス時に行う。
より具体的には、入力部６０による各濃度段差補正情報の入力設定、すなわち、ＬＥＤ選択設定、および、ＬＥＤ点灯強度設定を変更しながら、各々の濃度段差補正情報の入力設定に於けるパターンの印刷出力画像を確認し、濃度段差を解消されたことが目視確認された濃度段差補正情報の入力設定値を、決定情報として記憶部６１に記憶させる。
記憶部６１は、周知の揮発性のメモリ等からなり、画像形成装置の動作に関わる各種情報が記憶されている。
この実施例１では、記憶部６１は、入力部６０によって入力された上述の濃度段差補正情報が記憶されている。
この実施例１では、記憶部６１は、入力部６０によって入力された上述の濃度段差補正情報が記憶されている。
制御部７０は、ＣＰＵ等によって実現され、画像形成装置１の各部に電気的に接続されている。
この制御部７０は、本発明の特徴部分であり、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくするように露光部５０による露光量を制御する帯電電位差調整部７１を有する。
この制御部７０は、本発明の特徴部分であり、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくするように露光部５０による露光量を制御する帯電電位差調整部７１を有する。
帯電電位差調整部７１は、複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御する。
この帯電電位差調整部７１は、記憶部６１に記憶された濃度段差補正情報から、上述のＬＥＤ選択設定情報、および、ＬＥＤ点灯強度設定情報を取得して、この情報に基づいて複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御している。
この帯電電位差調整部７１は、記憶部６１に記憶された濃度段差補正情報から、上述のＬＥＤ選択設定情報、および、ＬＥＤ点灯強度設定情報を取得して、この情報に基づいて複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御している。
より具体的には、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２に並ぶ黒丸で示した複数のＬＥＤ５１ａ）のＬＥＤ選択設定情報とは、寸法精度等に起因する機械毎に微妙に異なるＬＥＤ５１ａの範囲Ｗ１、Ｗ２の位置誤差を修正する補正情報である。
ＬＥＤ点灯強度設定情報とは、隣接する帯電ローラ４０の重複部分に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２）について、範囲Ｗ１においては第１ラインＬ１で点灯させる時間（第２ラインＬ２は消灯）、範囲Ｗ２においては第２ラインＬ２で点灯させる時間（第１ラインＬ１は消灯）、複数の帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２以外の範囲）においては、第１ラインＬ１、第２ラインＬ２ともに消灯とする情報である。
ＬＥＤ点灯強度設定情報とは、隣接する帯電ローラ４０の重複部分に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２）について、範囲Ｗ１においては第１ラインＬ１で点灯させる時間（第２ラインＬ２は消灯）、範囲Ｗ２においては第２ラインＬ２で点灯させる時間（第１ラインＬ１は消灯）、複数の帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図４における範囲Ｗ１、Ｗ２以外の範囲）においては、第１ラインＬ１、第２ラインＬ２ともに消灯とする情報である。
このように帯電電位差調整部７１が複数のＬＥＤの点灯および消灯を制御することによって、画像形成装置１は、図１２に示すように、帯電ローラ４０の帯電領域４２の重複部分Ｗを含めた感光体表面１１ａの帯電領域を均一に帯電させることができる。
具体的には、帯電ローラ４０の重複しない部分の感光体表面１１ａの帯電電位が－５００Ｖのとき、帯電ローラの重複部分Ｗの感光体表面１１ａの帯電電位が－５５０Ｖになるものの、選択ＬＥＤ５１ａの１画素における点灯強度を選択外ＬＥＤ５１ａの１画素における点灯強度に比して大きくすることによって、－５５０Ｖの帯電電位を－５００Ｖに除電することができる。
これにより、画像形成装置１は、図１３に示すように、各印刷濃度における帯電ローラ４０の重複部分Ｗを原因とする濃度段差を解消することができる。
なお、図１２中のグラフは、縦軸（Ｙ）がマイナス帯電方向を上向きとする感光体１１の表面電位を示し、横軸（Ｘ）が感光体１１の軸方向位置を示している。
また、図１２中のグラフは、実線Ａが一次帯電位（暗部電位）を示し、破線Ｂが中間調の電位を示し、一点鎖線Ｃが明部電位を示している。
具体的には、帯電ローラ４０の重複しない部分の感光体表面１１ａの帯電電位が－５００Ｖのとき、帯電ローラの重複部分Ｗの感光体表面１１ａの帯電電位が－５５０Ｖになるものの、選択ＬＥＤ５１ａの１画素における点灯強度を選択外ＬＥＤ５１ａの１画素における点灯強度に比して大きくすることによって、－５５０Ｖの帯電電位を－５００Ｖに除電することができる。
これにより、画像形成装置１は、図１３に示すように、各印刷濃度における帯電ローラ４０の重複部分Ｗを原因とする濃度段差を解消することができる。
なお、図１２中のグラフは、縦軸（Ｙ）がマイナス帯電方向を上向きとする感光体１１の表面電位を示し、横軸（Ｘ）が感光体１１の軸方向位置を示している。
また、図１２中のグラフは、実線Ａが一次帯電位（暗部電位）を示し、破線Ｂが中間調の電位を示し、一点鎖線Ｃが明部電位を示している。
本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、感光体１１の回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面１１ａに接触することによって該感光体表面１１ａを帯電させるように、隣接する互いの帯電領域４２の端部が感光体表面１１ａの移動方向で重複するように感光体表面１１ａの移動方向に交差する方向に沿って３つの帯電ローラ４０が設けられているので、３つの帯電ローラ４０によって感光体１１の軸方向で帯電領域をカバーすることができる。
また、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、露光部５０が、隣接する帯電ローラ４０の重複部分で帯電された感光体表面１１ａの露光量を、隣接する帯電ローラ４０の重複しない部分で帯電された感光体表面１１ａの露光量よりも、大きくしているので、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくすることができる。
従いまして、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、長尺な感光体１１に対して均一に帯電させることができ、すなわち、画像濃度段差のない均一な画像を得ることができかつ、各種形状の異なる帯電ローラ４０を個体差も込みで適用することができる。
また、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、露光部５０が、隣接する帯電ローラ４０の重複部分で帯電された感光体表面１１ａの露光量を、隣接する帯電ローラ４０の重複しない部分で帯電された感光体表面１１ａの露光量よりも、大きくしているので、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくすることができる。
従いまして、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、長尺な感光体１１に対して均一に帯電させることができ、すなわち、画像濃度段差のない均一な画像を得ることができかつ、各種形状の異なる帯電ローラ４０を個体差も込みで適用することができる。
また、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、感光体１１の軸に平行に並設された複数のＬＥＤ５１ａを光源とし、帯電電位差調整部７１が、複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御することによって、３つの帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、３つの帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくするように露光部５０による露光量を制御するので、ＬＥＤヘッドを用いた露光部５０を適用することができる。
また、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、３つの帯電ローラは、２つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられているので、各種形状の異なる帯電ローラ４０に応じた傾斜角度Ａが個体差も込みで設定されることによって、帯電ローラ４０の帯電領域４２の重複部分Ｗについても感光体１１を均一に帯電させることができる。
このため、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、帯電ローラ４０の傾斜角度Ａを調整することによって、帯電ローラ４０の帯電領域４２の重複部分Ｗについて感光体１１を均一に帯電させつつ、さらに、帯電電位差調整部７１によって、より安定的に感光体１１を均一に帯電させることができる。すなわち、画像濃度段差のない均一な画像を得ることができる。
このため、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、帯電ローラ４０の傾斜角度Ａを調整することによって、帯電ローラ４０の帯電領域４２の重複部分Ｗについて感光体１１を均一に帯電させつつ、さらに、帯電電位差調整部７１によって、より安定的に感光体１１を均一に帯電させることができる。すなわち、画像濃度段差のない均一な画像を得ることができる。
また、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、３つの帯電ローラ４０が傾斜角度Ａを所定の範囲で調整可能に設けられているので、初期から個々の帯電ローラ４０に対する最適角度Ａに、機械差や個体差も込みで調整可能で、仮に、耐久で、初期の傾斜角度Ａでは発生しなかった帯電段差が、帯電ローラ４０の帯電領域４２の重複部分Ｗに発生した場合であっても、傾斜角度Ａを再調整することによって、容易に問題を改善することができる。結果的に、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、長尺な感光体１１に対して、長期使用においても安定的に、均一に帯電させることができる。
また、各種形状の異なる帯電ローラ４０を個体差も込みで適用することができる。
また、各種形状の異なる帯電ローラ４０を個体差も込みで適用することができる。
また、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、帯電電位差調整部７１が、感光体表面１１ａに形成する静電潜像の１画素ごとのＬＥＤ５１ａの点灯強度を、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａを、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａに比して大きくするように複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御するので、１画素を形成するための各ＬＥＤの点灯強度（点灯ライン数と点灯時間）を調整することによって、複数の帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、複数の帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくすることができる。
また、本発明の実施例１に係る画像形成装置１は、露光部５０が、複数の前記ＬＥＤ５１ａが直線状に並設された３つのＬＥＤヘッド５１を有し、３つのＬＥＤヘッド５１によって感光体１１の軸方向の露光範囲をカバーするので、長尺なＬＥＤヘッド５１を用いなくても汎用性の高い小サイズのＬＥＤヘッドを用いることができ、低コスト化を図ることができる。
次に、図１４－図１６を用いて本発明の実施例２に係る画像形成装置２について説明する。
図１４は、本発明の実施例２に係る画像形成装置２の制御部９０を含めた全体構造を概略的に示した図である。図１５は、図１４に示した画像形成装置２の感光体１１周辺を拡大した図である。図１６は、露光部５０と、３つの帯電ローラ４０と、感光体１１と、表面電位検出部８０との位置関係を説明するための図である。
図１４は、本発明の実施例２に係る画像形成装置２の制御部９０を含めた全体構造を概略的に示した図である。図１５は、図１４に示した画像形成装置２の感光体１１周辺を拡大した図である。図１６は、露光部５０と、３つの帯電ローラ４０と、感光体１１と、表面電位検出部８０との位置関係を説明するための図である。
本発明の実施例２に係る画像形成装置２は、感光体表面１１ａの電位を検出する表面電位検出部８０を有している点で、実施例１の画像形成装置１と異なる。
なお、その他の構成は実施例１と同様であり、実施例１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
なお、その他の構成は実施例１と同様であり、実施例１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
本発明の実施例２に係る画像形成装置２は、四つの色別対応ユニット１０と、トナー画像を用紙等の転写材Ｐに転写する転写部１４と、転写材Ｐを搬送する搬送部１５と、転写材Ｐに転写したトナー画像を定着させる定着部１６と、印刷に関する各種設定情報を入力する入力部６０と、記憶部６１と、表面電位検出部８０と、画像形成装置２の各部の動作を制御する制御部９０と、を有する。
表面電位検出部８０は、表面電位センサ８１によって実現され、感光体表面１１ａの電位を検出し、検出した電位を制御部９０に出力する。
この実施例２では、表面電位検出部８０は、６つの表面電位センサ８１を有する。
各表面電位センサ８１は、感光体１１の回転方向において露光部５０の下流側に設けられ、図１６に示すように、３つの帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａ、および、３つの帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの電位を測定できるように感光体１１の軸方向に平行に分散配置されている。
なお、この実施例２では、表面電位検出部８０が６つの表面電位センサ８１を有するものを例示したが、表面電位センサ８１の数は６つに限らない。すなわち、後述する帯電電位差調整部９１によってＬＥＤ点灯強度設定情報を自動で生成することができる程度の電位の情報を取得できればその他の数であっても構わない。
この実施例２では、表面電位検出部８０は、６つの表面電位センサ８１を有する。
各表面電位センサ８１は、感光体１１の回転方向において露光部５０の下流側に設けられ、図１６に示すように、３つの帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａ、および、３つの帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの電位を測定できるように感光体１１の軸方向に平行に分散配置されている。
なお、この実施例２では、表面電位検出部８０が６つの表面電位センサ８１を有するものを例示したが、表面電位センサ８１の数は６つに限らない。すなわち、後述する帯電電位差調整部９１によってＬＥＤ点灯強度設定情報を自動で生成することができる程度の電位の情報を取得できればその他の数であっても構わない。
制御部９０は、ＣＰＵ等によって実現され、画像形成装置２の各部に電気的に接続されている。
この制御部９０は、本発明の特徴部分であり、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくするように露光部５０による露光量を制御する帯電電位差調整部９１を有する。
具体的には、帯電電位差調整部９１は、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａの点灯強度を、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａに比して大きくするように複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御する。
この制御部９０は、本発明の特徴部分であり、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくするように露光部５０による露光量を制御する帯電電位差調整部９１を有する。
具体的には、帯電電位差調整部９１は、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａの点灯強度を、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａに比して大きくするように複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御する。
さらに具体的には、潜像データに関わらず、隣接する帯電ローラ４０の重複部分に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図１６における範囲Ｗ１、Ｗ２）について、範囲Ｗ１においては第１ラインＬ１で点灯（第２ラインＬ２は消灯）、範囲Ｗ２においては第２ラインＬ２で点灯（第１ラインＬ１は消灯）とし、複数の帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図１６における範囲Ｗ１、Ｗ２以外の範囲）においては、第１ラインＬ１、第２ラインＬ２ともに消灯としている。
このように、第１ラインＬ１～第２ラインＬ２が設けられる構成としたので、帯電電位差調整部９１が第１ラインＬ１～第２ラインＬ２の点灯時間を調整することで、帯電ローラ４０の帯電領域４２の重複部分Ｗを含めた感光体表面１１ａの帯電領域を均一に帯電させることができ、帯電ローラ４０の帯電領域４２の重複部分Ｗを含めた感光体表面１１ａの帯電領域を均一に帯電させることができる。
なお、帯電電位差調整部９１は、記憶部６１に記憶された濃度段差補正情報に基づいて複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御している。
濃度段差補正情報は、帯電電位差調整部９１が、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくする制御を実行するために必要な情報である。
この濃度段差補正情報は、表面電位検出部８０の各表面電位センサ８１から検出された感光体表面１１ａの電位情報である。
濃度段差補正情報は、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａ、および、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの電位を測定できるように分散配置された各表面電位センサ８１から検出された電位の情報である。
濃度段差補正情報は、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａ、および、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの電位を測定できるように分散配置された各表面電位センサ８１から検出された電位の情報である。
このような濃度段差補正情報は、記憶部６１に記憶され、帯電電位差調整部９１による制御情報として用いられる。
この濃度段差補正情報の記憶部６１へ記憶処理は、例えば、画像形成装置２のメンテナンス時、あるいは、電源投入時に行う。
例えば、入力部６０に、濃度段差補正情報の記憶処理の実行スイッチを設け、この実行スイッチを押すことによって、自動で表面電位検出部８０が各表面電位センサ８１によって感光体表面１１ａの電位を検出し、検出された電位の情報が記憶部６１に記憶される。
例えば、入力部６０に、濃度段差補正情報の記憶処理の実行スイッチを設け、この実行スイッチを押すことによって、自動で表面電位検出部８０が各表面電位センサ８１によって感光体表面１１ａの電位を検出し、検出された電位の情報が記憶部６１に記憶される。
帯電電位差調整部９１は、記憶部６１に記憶された濃度段差補正情報に基づいて、隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位に関わるＬＥＤ５１ａ（図１６における範囲Ｗ１、Ｗ２に並ぶ黒丸で示した複数のＬＥＤ５１ａ）のＬＥＤ選択設定情報、および、選択設定した複数のＬＥＤ５１ａの１画素ごとの点灯強度を、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した複数のＬＥＤ５１ａに比して大きくするＬＥＤ点灯強度設定情報を自動で生成し、複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御する。
本発明の実施例２に係る画像形成装置２は、実施例１の画像形成装置１と同様の効果を奏するとともに、帯電電位差調整部９１が表面電位検出部８０によって検出した感光体表面１１ａの電位に基づいて隣接する帯電ローラ４０が重複する領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位と、隣接する帯電ローラ４０が重複しない領域に対応した感光体表面１１ａの帯電電位との差を小さくするように複数のＬＥＤ５１ａの点灯および消灯を制御することができるので、結果的に、ＬＥＤ点灯強度設定を変更しながら、各々の濃度段差補正情報の入力設定に於けるパターンの印刷出力画像を確認し、濃度段差を解消されたことが目視確認された濃度段差補正情報の入力設定値を、決定情報として記憶部６１に記憶させるという、煩雑な作業を省略することができる。
なお、本発明の実施例１、２に係る画像形成装置１、２は、ストレート形状の帯電ローラ４０を例示したが、帯電ローラ４０の形状は、これに限らず、その他の形状を適用することができる。例えば、図１７に示すように、クラウン形状（図１７（ａ）参照）、あるいは、逆クラウン形状（図１７（ｂ）参照）も適用することができる。
また、本発明の実施例１、２に係る画像形成装置１、２は、中央の１つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に向けて設けられ、両側の２つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられているものを例示したが、これに限らない。
例えば、図１８に示すように、３つの帯電ローラ４０の全てが傾斜角度Ａを付けて設けられても構わないし（図１８（ａ）参照）、中央の１つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられ、両側の２つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に向けて設けられるようにしても構わない（図１８（ｂ）参照）。
さらには、３つの帯電ローラ４０の全てに傾斜角度Ａを付けず、３つの帯電ローラ４０の全てが回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に向けて設けられるようにしても構わない（図１８（ｃ）参照）。
例えば、図１８に示すように、３つの帯電ローラ４０の全てが傾斜角度Ａを付けて設けられても構わないし（図１８（ａ）参照）、中央の１つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Ａをつけて設けられ、両側の２つの帯電ローラ４０が回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に向けて設けられるようにしても構わない（図１８（ｂ）参照）。
さらには、３つの帯電ローラ４０の全てに傾斜角度Ａを付けず、３つの帯電ローラ４０の全てが回転軸方向を感光体表面１１ａの移動方向に直交する方向に向けて設けられるようにしても構わない（図１８（ｃ）参照）。
また、本発明の実施例１、２に係る画像形成装置１、２は、帯電部２０が３つの帯電ローラ４０を有するものを例示したが、帯電ローラ４０は、３つに限らず、複数あればよい。例えば、帯電ローラ４０は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
また、本発明の実施例１、２に係る画像形成装置１、２は、帯電ローラ４０の傾斜角度Ａを所定の範囲で調整できるものを例示したが、傾斜角度Ａは一つの値に固定されていてもよい。
例えば、クラウン形状、ストレート形状、逆クラウン形状というような帯電ローラ４０の形状に対応した最適な傾斜角度Ａを定めることによって、その定められた傾斜角度Ａに固定した装置仕様であっても構わない。
例えば、クラウン形状、ストレート形状、逆クラウン形状というような帯電ローラ４０の形状に対応した最適な傾斜角度Ａを定めることによって、その定められた傾斜角度Ａに固定した装置仕様であっても構わない。
また、本発明の実施例１、２に係る画像形成装置１、２は、露光部５０が複数のＬＥＤを光源とするものを例示したが、露光部５０は、光源としてＬＥＤ以外のものを用いてもよい。例えば、ＬＥＤヘッドとは別途に点光源を設けて併用しても良いし、面発光型半導体レーザ素子を適用しても良い。
以上、本発明者によってなされた発明を、上述した発明の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述した発明の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
１、２ 画像形成装置
１０ 色別対応ユニット
１１ 感光体
１１ａ 感光体表面
１２ 現像部
１２ａ トナー収容部
１２ｂ 現像ローラ
１３ 感光体クリーナ
１４ 転写部
１４ａ 転写ベルト
１４ｂ ベルト駆動ローラ
１４ｃ ベルトテンションローラ
１４ｄ 一次転写ローラ
１４ｅ ベルトクリーナ
１５ 搬送部
１５ａ 搬送ローラ
１５ｂ 二次転写ローラ
１６ 定着部
１７ クリーニングローラ
１７ａ 金属軸部
１７ｂ クリーニング材
２０ 帯電部
２１ 軸受部
２２ 被固定部
２２ａ バネ収容部
２２ｂ ガイド壁部
２２ｃ ガイド突起
２３ 可動軸受部
２４ 電極保持部
２５ 軸方向付勢部材保持部
２５ａ、２５ｂ 軸方向付勢部材
２６ 軸端回動支持部
２７、２８ 金属軸部保持凹部
３０ 固定フレーム
３１ 固定部
３２ 複数帯電ローラ配置部
３２ａ 軸受け固定面
３３ ネジ止め固定部
３４ 角度調整ガイドスリット
４０ 帯電ローラ
４１ 金属軸部
４２ 弾性接触部（帯電領域）
５０ 露光部
５１ ＬＥＤヘッド
５１ａ ＬＥＤ
６０ 入力部
６１ 記憶部
７０、９０ 制御部
７１、９１ 帯電電位差調整部
８０ 表面電位検出部
８１ 表面電位センサ
Ａ 傾斜角度
Ｂ 帯電ローラの両端位置での軸中心位置の差
Ｄ 感光体と帯電ローラの軸中心間距離
Ｅ 電極板
Ｐ 紙等の転写材
Ｒ１ 感光体の半径
Ｒ２ 帯電ローラの半径
Ｓ バネ
Ｔ クロス量
Ｗ１，Ｗ２ 重複部分
１０ 色別対応ユニット
１１ 感光体
１１ａ 感光体表面
１２ 現像部
１２ａ トナー収容部
１２ｂ 現像ローラ
１３ 感光体クリーナ
１４ 転写部
１４ａ 転写ベルト
１４ｂ ベルト駆動ローラ
１４ｃ ベルトテンションローラ
１４ｄ 一次転写ローラ
１４ｅ ベルトクリーナ
１５ 搬送部
１５ａ 搬送ローラ
１５ｂ 二次転写ローラ
１６ 定着部
１７ クリーニングローラ
１７ａ 金属軸部
１７ｂ クリーニング材
２０ 帯電部
２１ 軸受部
２２ 被固定部
２２ａ バネ収容部
２２ｂ ガイド壁部
２２ｃ ガイド突起
２３ 可動軸受部
２４ 電極保持部
２５ 軸方向付勢部材保持部
２５ａ、２５ｂ 軸方向付勢部材
２６ 軸端回動支持部
２７、２８ 金属軸部保持凹部
３０ 固定フレーム
３１ 固定部
３２ 複数帯電ローラ配置部
３２ａ 軸受け固定面
３３ ネジ止め固定部
３４ 角度調整ガイドスリット
４０ 帯電ローラ
４１ 金属軸部
４２ 弾性接触部（帯電領域）
５０ 露光部
５１ ＬＥＤヘッド
５１ａ ＬＥＤ
６０ 入力部
６１ 記憶部
７０、９０ 制御部
７１、９１ 帯電電位差調整部
８０ 表面電位検出部
８１ 表面電位センサ
Ａ 傾斜角度
Ｂ 帯電ローラの両端位置での軸中心位置の差
Ｄ 感光体と帯電ローラの軸中心間距離
Ｅ 電極板
Ｐ 紙等の転写材
Ｒ１ 感光体の半径
Ｒ２ 帯電ローラの半径
Ｓ バネ
Ｔ クロス量
Ｗ１，Ｗ２ 重複部分
Claims (7)
- 感光体と、該感光体の回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面に接触することによって前記感光体表面を帯電させる帯電ローラを有する帯電部と、前記帯電部により帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光部と、を備えた画像形成装置において、
前記帯電部は、
前記帯電ローラが、隣接する互いの帯電領域の端部が前記感光体表面の移動方向で重複するように前記感光体表面の移動方向に交差する方向に沿って複数設けられており、
前記露光部は、
前記複数の帯電ローラの重複部分で帯電された前記感光体表面の露光量を、前記複数の帯電ローラの重複しない部分で帯電された前記感光体表面の露光量よりも大きくした
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記露光部は、
前記感光体の軸に平行に並設された複数のＬＥＤを光源とし、
当該画像形成装置は、
前記複数のＬＥＤの点灯および消灯を制御することによって、前記複数の帯電ローラが重複する領域に対応した前記感光体表面の帯電電位と、前記複数の帯電ローラが重複しない領域に対応した前記感光体表面の帯電電位との差を小さくするように前記露光部による露光量を制御する帯電電位差調整部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記複数の帯電ローラは、
１つ以上の前記帯電ローラが回転軸方向を前記感光体表面の移動方向に直交する方向に対して傾斜角度をつけて設けられる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。 - 前記複数の帯電ローラは、
前記傾斜角度を所定の範囲で調整可能に設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。 - 前記帯電電位差調整部は、
前記感光体表面に形成する静電潜像の１画素ごとの前記ＬＥＤの点灯強度を、前記複数の帯電ローラが重複する領域に対応した前記感光体表面の帯電電位に関わる前記ＬＥＤを、前記複数の帯電ローラが重複しない領域に対応した前記感光体表面の帯電電位に関わる前記ＬＥＤに比して大きくするように前記複数のＬＥＤの点灯および消灯を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。 - 前記露光部は、
複数の前記ＬＥＤが直線状に並設された複数のＬＥＤヘッドを有し、前記複数のＬＥＤヘッドによって前記感光体の軸方向の露光範囲をカバーする
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。 - 前記感光体表面の電位を検出する表面電位検出部をさらに有し、
前記表面電位検出部によって検出された電位に基づいて前記複数の帯電ローラが重複する領域に対応した前記感光体表面の帯電電位と、前記複数の帯電ローラが重複しない領域に対応した前記感光体表面の帯電電位との差を小さくするように前記露光部による露光量を制御する
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2019108704A JP7291006B2 (ja) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | 画像形成装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2019108704A Active JP7291006B2 (ja) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | 画像形成装置 |
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Citations (8)
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| JP2009244467A (ja) | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Canon Inc | 画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08305128A (ja) * | 1995-05-08 | 1996-11-22 | Ricoh Co Ltd | 帯電装置 |
-
2019
- 2019-06-11 JP JP2019108704A patent/JP7291006B2/ja active Active
Patent Citations (8)
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| JP2009244467A (ja) | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Canon Inc | 画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
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| JP2020201406A (ja) | 2020-12-17 |
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