JPH06102783A - 転写ローラ、帯電又は除電ブラシ、帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 雰囲気条件による抵抗変化が無く、長期間使
用後も摩耗の少ない転写ローラをを提供すること（第１
発明）。 【構成】 導電性芯金２上に樹脂層３を接着形成して成
る転写ローラ１において、樹脂層３の体積抵抗値を１０
7 〜１０10Ω・ｃｍに設定する（第１発明）。樹脂層３
の体積抵抗値を上記範囲内に設定すれば、雰囲気条件に
よる転写ローラ１の抵抗変化を実質的に無くすことがで
きる。又、樹脂層３を形成することにより、長期間の使
用後も転写ローラ１の外径の摩耗を小さく抑えることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法を応用した
複写機やプリンタ等の画像形成装置、及び該画像形成装
置に用いられる転写ローラ、帯電又は除電ブラシ、帯電
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、転写ローラは、図３９に示すよう
に、鉄やアルミニウム等の導電性の芯金２の上に発泡Ｅ
ＰＤＭや発泡ポリウレタン中にカーボンや酸化亜鉛等の
導電性付与粒子を分散させた弾性体５を接着して構成さ
れている。

【０００３】而して、転写ローラ４は適宜の押圧力で像
担持体である感光ドラム６（以下、参照記号は図２の記
載に従う）に押圧され、該転写ローラ４と感光ドラム６
の間に転写材１５を挿通すると同時に転写ローラ４にバ
イアス電圧を印加することによって、感光ドラム６上の
現像剤像が転写材１５上に静電転写される。

【０００４】ところで、転写ローラの弾性体５の抵抗値
としては、転写材１５の抵抗値と同等以上で、必要な電
荷量を転写材１５に付与できる１０⁷ 〜１０¹¹Ω・ｃｍ
の中抵抗が適している。これは低抵抗過ぎると、特に低
湿時に転写材の抵抗が高くなるために転写材へ電荷を十
分に与えられなくなり、転写不良を来たす不具合が生じ
るためである。又、高抵抗過ぎても、転写材１５への電
荷付与が不十分になるのは言うまでもない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では発泡ＥＰＤＭ等の弾性体５が雰囲気の温度及び
湿度の影響を受けて、その電気抵抗値が変化するため
に、一定のバイアス電圧を芯金に加える場合、転写材１
５への電荷付与量が不安定になり、転写不良を生じると
いう欠点があった。参考例として、芯金２を８．０ｍｍ
φのステンレス棒とし、発泡ＥＰＤＭ中にカーボン等を
分散した弾性体５を配して、外径２０．０ｍｍφの弾性
体５を有する長さ２２０．０ｍｍの転写ローラ４に＋
２．０ＫＶを印加したときに、芯金２と弾性体５に押圧
した対向電極の間を流れる電流値を各雰囲気条件下で測
定した結果は以下を次表に示す。

【０００６】

【表１】 つまり、常温常湿（２３℃／６０％）では良好な転写が
行なわれるが、低温低湿（１５℃／１０％）では転写ロ
ーラ４が高抵抗化し、付与電荷量が不足するために転写
不良を生じる。又、高温高湿（３５℃／８０％）では転
写ローラ４が低抵抗化し、不要電荷量が過剰となって転
写材の有無に応じた濃度ムラを生じる。

【０００７】電流値のみに注目すれば、芯金２に結合す
る電源１０を定電流特性とすれば、転写ローラ４の抵抗
値の如何に拘らず、一定の電流値を与えることはできる
が、定電流とした場合には転写材の転写ローラ４の長手
方向の寸法が小さい場合には、感光ドラム６へ直接電流
が流れてしまい、転写不良を生ずるという欠陥がある。

【０００８】従って、従来は雰囲気条件又は転写ローラ
４の抵抗値に応じた電圧を、転写ローラ４の抵抗値をモ
ニターしながら印加する方法（Automatic Transfer Vol
tageControl : ＡＴＶＣ法）が採られてきたが、電気的
制御が煩雑になる傾向にあった。

【０００９】又、弾性体５は長期間の使用において転写
材との摺擦等により摩耗し、転写材の搬送スピードを低
下させ、転写された画像が縮むようになるという不具合
もあった。例えば１０万枚の転写材通紙にて、上記参照
例の転写ローラ４の外径は０．２ｍｍ減少し、これは搬
送方向の画像の倍率を０．５％小さくするという結果を
生じていた。

【００１０】従って、第１発明の目的とする処は、雰囲
気条件による抵抗変化が無く、長期間使用後も摩耗の少
ない転写ローラを提供することにある。

【００１１】ここで、図４０に一般的な電子写真式画像
形成装置の概略構成を示す。

【００１２】図４０において、６は像担持体である感光
ドラムであり、これは軸６ａを中心として図示矢印方向
に所定の周速度で回転駆動される。

【００１３】上下記感光ドラム６は、その回転過程で帯
電装置７によってその周面に正又は負の所定電位の均一
帯電を受け、次いで露光部にて不図示の像露光装置によ
り光像露光（スリット露光、レーザビーム走査露光等）
Ｌを受ける。この露光Ｌによって感光ドラム６の周面に
露光像に対応した静電潜像が順次形成されていく。そし
て、この静電潜像は、現像装置９によってトナー像とし
て顕像化され、このトナー像は転写装置１によって転写
材１５上に順次転写されていく。

【００１４】トナー像の転写を受けた転写材１５は、感
光ドラム６面から分離されて定着装置１３に導入され、
そこでトナー像の定着を受けた後、複写物（コピー）と
して機外へ排出される。

【００１５】ところで、帯電装置７としてはコロナ帯電
装置が一般に広く使用されているが、このコロナ帯電装
置は、高電圧の印加が必要で、オゾンの発生量が多い等
の問題を有している。

【００１６】そこで、最近ではコロナ放電装置に代えて
接触帯電装置を使用することが検討されている。この接
触帯電装置は、具体的には、帯電部材である導電性ブラ
シに電圧を印加し、該導電性ブラシを被帯電体である感
光体に接触させて該感光体表面を所定の電位に帯電させ
るものである。

【００１７】而して、接触帯電装置としては従来から多
くの種類が使用されている。一般的には、アクリル、ナ
イロン等の繊維ブラシに、金属メッキ又はカンーボン等
の導電性粒子を分散させた導電性ブラシ電極を介して１
〜数ＫＶのバイアス電圧を印加し、該ブラシを感光体に
摺動接触させることによって、感光体表面を所定の電位
に帯電させることが行なわれている。

【００１８】帯電ブラシとしては図４１に示されるもの
が一般的に使用されている。尚、図４１は帯電ブラシの
斜視図、図４２は図４１のＣ部拡大詳細図である。

【００１９】図４１に示す帯電ブラシ１２２において、
その毛体部分１２２ａの長さは数ｍｍ〜数ｃｍ、直径は
１０〜５００μｍ、密度は１０〜１００００本／ｃｍ
² 、抵抗は１０² 〜１０⁶ Ω・ｃｍに設定されている。

【００２０】ところが、上記帯電ブラシ１２２によって
帯電処理を行なう場合、次のような問題があった。

【００２１】即ち、毛体状の帯電ブラシ１２２で帯電処
理するため、毛体部分１２２ａの先端部分に隙間が発生
すると、帯電ムラや帯電不良を生じることがある。そし
て、帯電ムラを生じると、反転現像の場合には、画像上
に黒スジや砂状の汚れが発生する。尚、帯電ムラは、特
にＤＣバイアスのみで帯電する場合に発生し易い。

【００２２】上記帯電ムラの発生を防ぐ方法として、ブ
ラシの密度を大きく（約１０⁴ 本／ｃｍ² ）する方法も
あるが、密度を大きくすると、クリーナを擦り抜けて来
た感光体上の僅かな量のトナーがブラシに溜り、やはり
帯電不良を誘起することとなる。

【００２３】又、図４２に示すように帯電ブラシ１２２
の毛体１２２ａは円柱状を成しているため、その先端の
角の部分が金属メッキ等で硬くなっている場合には、感
光体に傷を付ける可能性がある。

【００２４】以上のように、従来の帯電ブラシにおいて
は、長期に亘って良好な帯電が得られるブラシ材質や密
度の設定は非常に困難である。

【００２５】従って、第２発明の目的とする処は、感光
体を傷付けることなく、長期に亘って安定した帯電又は
除電を行なうことができる帯電又は除電ブラシを提供す
ることにある。

【００２６】ここで、帯電部材として帯電ローラを用い
る接触帯電装置を図４３に示す。図示の接触帯電装置
は、被帯電体である感光ドラム６に帯電部材である帯電
ローラ７を接触従動回転させ、直流電圧、或いは交流電
圧と直流電圧を重畳した電圧を電源４３から帯電ローラ
７に印加することによって、感光ドラム６の表面を均一
に帯電させるものである。

【００２７】帯電ローラ７としては、導電性を有し、且
つ、感光ドラム６に均一に当接する必要があり、従来、
導電性芯金７ａの周りに導電性弾性層７ｂを形成して成
るものが用いられている。

【００２８】更に、帯電ローラ７としては、感光ドラム
６表面のピンホール、傷等の表面欠陥による電荷のリー
クを防止するために、導電性弾性層７ｂの上に高抵抗表
面層を被覆したものも用いられている。

【００２９】而して、帯電ローラ７は感光ドラム６表面
に対してその全長各部が所定の均一な圧力で当接し、両
者の当接部の幅（当接幅）は長手方向各部が実質的に所
要の均等幅であることが感光ドラム６の均一な帯電を実
行する上で重要である。

【００３０】ところが、帯電ローラ７は導電性芯金７ａ
の両端で感光ドラム６に加圧されているため、該帯電ロ
ーラ７の曲がりに起因して感光ドラム６と帯電ローラ７
の当接部で微小な浮きが発生し、その部分で感光ドラム
６表面に帯電の不均一が発生し、画像欠陥が発生すると
いう問題がある。特に、帯電ローラ７の中央部でこの問
題が多く発生する傾向にある。

【００３１】そこで、帯電ローラ７の形状を、図４４に
示すように、長手方向中央部の外径が両端部のそれより
も大きなクラウン形状とし、該帯電ローラ７の当接圧を
中央部で大きくして前記浮きを防ぐ試みがなされてい
る。

【００３２】しかしながら、クラウン形状の帯電ローラ
は、射出成形或いはトランスファー成形等の成形方法で
円筒ローラを成形した後にこれを研磨することによっ
て、製造されるため、工程が複雑であったり、バラツキ
無く所定のクラウン形状を得ることが困難であった。

【００３３】又、帯電ローラ７の感光ドラム６への当接
圧を全体的に高くして均一な当接圧を得る方法も可能で
あるが、この方法によれば、感光ドラム６表面の摩耗量
が多くなり、感光ドラム６の耐久性が低下するという問
題が発生する。

【００３４】従って、第３及び第４発明の目的とする処
は、帯電部材の当接不均一に起因する帯電ムラを解消す
ることができる帯電装置を提供することにある。

【００３５】ところで、図４５に示すように、帯電ロー
ラ７への交流電源４１による印加電圧値は略１〜３ＫＶ
_PP程度、周波数は１００〜２，０００Ｈｚの値が用いら
れ、直流電源４２による印加電圧値は感光ドラム６の目
標帯電電位と近似の値が用いられることが多い。

【００３６】ところが、上記のように交流電源４１を用
いると、帯電ローラ７と感光ドラム６の圧接状態や表面
状態、或いは回転する芯金７ａにバイアス電圧を印加す
る不図示の給電部での接続状態等の変化によって負荷が
変動すると、静電ノイズを生じることがある。この静電
ノイズは、本体を制御するコントローラ部やプリンタ周
辺に設置された機械の誤動作の原因となることが多々あ
る。

【００３７】そこで、ノイズ対策として図４６に示すよ
うなシールド板２０を設けたところ、交流電源４１から
の交流電流がシールド板２０に流れ込み、感光ドラム６
への電流値が減少してしまうという不都合が生じた。こ
れは特に交流電源４１を定電流化した装置において顕著
に生じ、帯電不良による異常画像が発生する。これを防
止するためには、帯電ローラ６から十分離れた場所に全
体を覆う形でシールドを設ければ良いが、装置が大型化
してしまうという問題がある。

【００３８】尚、交流電源を定電圧化した装置において
は、交流電流がシールド板に流れ込んでも異常画像が生
じるまでには至らないが、定電圧電源では一般に帯電ロ
ーラの環境変動による負荷変動に十分対応できないとい
う不都合がある。

【００３９】従って、第５発明の目的とする処は、静電
ノイズの発生を抑えることができる帯電装置を提供する
ことにある。

【００４０】ここで、図４７に帯電ローラ７による感光
ドラム６の帯電の様子を示す。

【００４１】即ち、図４７は感光ドラム６と帯電ローラ
７の配置を示す斜視図であり、感光ドラム６が図示矢印
方向に回転駆動されると、これに伴って帯電ローラ７が
従動回転する。

【００４２】帯電ローラ７は、芯金７ａの上に形成され
た導電ゴム層７ｂを有しており、芯金７ａには不図示の
電源より適宜のバイアス電圧が印加されている。又、芯
金７ａの両端部には不図示のバネ等の押圧手段によって
感光ドラム６方向に向かう力ｆ₁ ，ｆ₁ ’が作用し、こ
れによって感光ドラム６と帯電ローラ７の接触ニップ部
が形成される。そして、感光ドラム６の表面は、前記接
触ニップ部の前後の間隙を介したパッシェン則による放
電現象によって均一に帯電される。

【００４３】しかしながら、従来例においては、帯電ロ
ーラ７の芯金７ａの両端部に押圧力ｆ₁ ，ｆ₁ ’が作用
するため、芯金７ａが撓み、図４８に示すように、長さ
方向中央部において感光ドラム６と帯電ローラ７の間に
隙間ｄを生じることがある。或いは、隙間ｄが生じなく
とも、中央部分の接触ニップ幅が端部よりも狭くなるこ
とが多い。

【００４４】上述のように感光ドラム６と帯電ローラ７
の間に隙間ｄが生じたり、両者の中央部分での接触が弱
まると、感光ドラム６表面の帯電が均一に行なわれず、
画像ムラが発生するという問題が生ずる。この傾向は、
長期間の使用によって隙間ｄ部分に現像剤等の汚染粉体
が蓄積することによって加速される。

【００４５】又、帯電ローラ７の真直度が十分でない
と、隙間ｄが回転によって周期的に変動するため、うな
り音が発生するという問題が発生する。

【００４６】従って、第６発明の目的とする処は、画像
ムラやうなり音を解消することができる画像形成装置を
提供することにある。

【００４７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
第１発明は、導電性芯金上に樹脂層を接着形成して成る
転写ローラにおいて、前記樹脂層の体積抵抗値を１０⁷
〜１０¹¹Ω・ｃｍに設定したことを特徴とする。

【００４８】第２発明は、像担持体を所定の電位に帯電
又は除電する帯電ブラシ又は除電ブラシにおいて、各ブ
ラシ毛体の先端に少なくとも１個の球状部分を形成した
ことを特徴とする。

【００４９】第３発明は、帯電部材を被帯電体面に当接
させてこれを相対移動させることによって、被帯電体面
を帯電処理する帯電装置において、前記帯電部材を、弾
性を有するローラ部と導電性芯金を含んで構成するとと
もに、前記導電性芯金の長手中央部外径を長手両端部外
径よりも大きくしたことを特徴とする。

【００５０】第４発明は、帯電部材を被帯電体面に当接
させてこれを相対移動させることによって、被帯電体面
を帯電処理する帯電装置において、前記帯電部材を、芯
金、弾性体及び円筒部を含んでローラ状に成形し、前記
弾性体を詰めた前記円筒部の断面中心に前記芯金を貫通
せしめて構成することを特徴とする。

【００５１】第５発明は、像担持体に圧接される帯電部
材と、該帯電部材に定電流の交流電圧及びこれに重畳す
る直流電圧から成るバイアス電圧を印加するためのバイ
アス電源を含んで構成される帯電装置において、前記帯
電部材の近傍にシールド部材を配設し、該シールド部材
を交流負荷手段を介して接地したことを特徴とする。

【００５２】第６発明は、回転円筒体より成る像担持体
と、該像担持体に押圧される画像形成手段を有する画像
形成装置において、前記像担持体を、これと前記画像形
成手段とのニップ部においてクラウン形状を成すよう構
成したことを特徴とする。

【００５３】

【作用】第１発明によれば、転写ローラの芯金上に体積
抵抗値が１０⁷ 〜１０¹¹Ω・ｃｍの樹脂層を接着形成す
ることにより、雰囲気条件による転写ローラの抵抗変化
を実質的に無くすことができる。又、樹脂層により長期
間の使用後も転写ローラの外径の摩耗を小さく抑えるこ
とができる。

【００５４】第２発明によれば、帯電又は除電ブラシの
毛体先端部分に少なくとも１個の球状部分が形成される
ため、ブラシ先端の疎密を均一化することができ、均一
な帯電又は除電を行なうことができる。又、必要以上に
ブラシ密度を増やす必要がないため、ブラシ部分にトナ
ー等の汚れが溜まることがなく、長期に亘って安定した
帯電又は除電が可能となる。更に、帯電又は除電ブラシ
は感光体表面に必ず球面で接することができるため、ブ
ラシ毛体に金属メッキを施して毛体全体が硬くなってい
る場合でも、感光体が傷付くことがない。

【００５５】第３発明によれば、接触帯電装置における
被帯電体と帯電部材との当接部の幅及び圧接力が、適度
の加圧力下において、長手方向に略均一化され、帯電部
材の当接不均一に起因する帯電ムラを解消することがで
きる。

【００５６】第４発明によれば、帯電部材と被帯電体と
の当接部における微小な浮きの発生を抑えて均一な帯電
を行なうことができ、良好な画像を得ることができる。

【００５７】第５発明によれば、接触帯電装置におい
て、シールド部材を交流負荷手段を介して接地するた
め、電気的なノイズが周囲に放射されるのが防がれ、帯
電部材と像担持体間に供給される交流電流のシールド部
材への漏洩が防がれる。

【００５８】第６発明によれば、像担持体と画像形成手
段との接触ニップ部における隙間を無くし、或いは減少
させることができるため、画像ムラやうなり音を解消す
ることができる。

【００５９】

【実施例】

［第１発明］以下に第１発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００６０】＜第１実施例＞図１は本発明の第１実施例
に係る転写ローラ１の横断面図、図２は同転写ローラ１
を用いた画像形成装置の縦断面図である。

【００６１】本実施例に係る転写ローラ１は、芯金２上
にフェノール、ＡＢＳ、ノリル、ポリカーボネイト、ア
クリル等の樹脂中にカーボン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸
化チタン等の導電性微粉末を分散した体積抵抗１０⁷ 〜
１０¹¹Ω・ｃｍの樹脂層３を接着形成して構成され、こ
れの芯金２と樹脂層３に接触させた対向電極間の抵抗を
各雰囲気中で測定した一例は次表の通りである。

【００６２】

【表２】 前述の参照例に比べて雰囲気の条件が変化しても、転写
ローラ１の抵抗値は実質的に不変と見做せる程に安定し
ていることが分かる。これは従来の弾性体５が発泡状に
なっており、細かい空孔を有していて、そこに水の分子
が吸着されるために雰囲気の温度・湿度により弾性体５
中の含有水分量が変化し、転写ローラ４の抵抗値を左右
したのに対し、本発明に係る樹脂層３は緻密な固体組成
を有しており、雰囲気中の水分の影響が弾性体５の場合
に比べると無視できるという利点によるものである。

【００６３】図２に示す画像形成装置においては、感光
ドラム６を帯電ローラ７により均一に帯電し、露光８を
与えることで静電潜像が形成される。現像装置９により
着色微粉末（以後、トナーと称す）を付与して静電潜像
をトナー像として顕像化し、このトナー像を転写材１５
上に転写する。

【００６４】転写ローラ１は感光ドラム６に軽い押圧力
（５０〜１００ｇｆ）で押し当てられており、芯金２に
は定電圧電源１０が結線されている。転写材１５は、レ
ジストローラ対１２により感光ドラム６上のトナー像に
同期をとって、転写ローラ１と感光ドラム６間のニップ
部に挿通される。

【００６５】トナー像は、その構成要素であるトナーの
保有電荷とは逆極性の定電圧を印加された転写ローラ１
の静電吸引力によって転写材１５へと転写される。そし
て、転写ニップ部を出た転写材１５は、未定着トナー像
を載せた状態で定着ローラ対１３に挿通され、そこでト
ナー像の定着を受け、最終的に機外に排出される。尚、
転写残りトナーは、クリーニング装置１１によって感光
ドラム６の表面より払拭され、感光ドラム６は次の画像
形成工程に繰り返し使用される。

【００６６】ここで、従来例と比べて本実施例に係る画
像形成装置としての特徴点を示せば、以下の通りであ
る。

【００６７】（１）上述したように、転写ローラ１の抵
抗値が雰囲気条件に対して安定しているため、バイアス
電源１０は定電圧電源を用いることができ、従来の定電
流と定電圧を交互に行なうＡＴＶＣ法の煩雑さが無くて
済む。

【００６８】（２）樹脂層３は従来の弾性層５に比べる
と実質的には剛体と見做される程硬いため、該樹脂層３
の感光ドラム６への押圧力は従来の１０００ｇｆ前後の
値に比べると約１桁小さい５０〜１００ｇｆとする必要
がある。これ以上の押圧力ではトナーが感光ドラム６に
固着する弊害が生じる。

【００６９】（３）押圧力が以上のように小さいため、
転写材１５の搬送力は専らレジストローラ対１２及び定
着ローラ対１３により与えられており、転写ローラ１は
転写材１５には軽く接して静電転写を行なうが、搬送力
は殆んど与えず、むしろ搬送案内手段であるに過ぎな
い。

【００７０】（４）剛体と見做せる樹脂層３は押圧力が
小さいこともあり、長期間の使用後もその摩耗は実質的
にゼロであり、転写ローラ１の外径は１０万枚使用後も
０．０１ｍｍ以下の摩耗しか生じず、画像の倍率縮みも
生じなかった。

【００７１】（５）雰囲気の影響を受けにくい樹脂層３
の製法は、バインダーである樹脂中に所定量の導電性粉
体を分散させるものであり、発泡状の弾性体５に比べる
と製造時の抵抗値のバラツキが小さくできる。従来は弾
性体５自体の抵抗値が１０倍近いバラツキを有していた
ため、この製造バラツキを抑えるためにもＡＴＶＣ法の
如き制御が必要であったが、樹脂層３の抵抗値の製造バ
ラツキは２倍未満であり、ＡＴＶＣ法は不要で、定電圧
電源１０で事が足りる。

【００７２】＜実施例２＞図３は本発明の第２実施例に
係る転写ローラ１’の横断面図、図４は該転写ローラ
１’を用いた画像形成装置の縦断面図であり、これらの
図においては図１及び図２に示したと同一要素には同一
符号を付している。

【００７３】本実施例に係る転写ローラ１’の特徴は、
その外径が中央部において両端部よりも大きく形成され
ていることで、図３に示す記号で示すとＤ₁ ＞Ｄ₂ とな
る点である。従来の弾性体５の場合、このような外径差
を研磨加工によって得ようとしても、弾性体５が発泡状
の柔らかい材料であるために十分な研削精度が出せなか
ったが、本発明に係る樹脂層３’は剛体と見做せる硬さ
を有しており、研削精度も１０μｍ程度の正確さで出
せ、又、型を用いる加工法によっても同様の高い加工精
度が出せるという特徴がある。

【００７４】図４に示す画像形成装置は、図３に示す中
抵抗転写ローラ１’を感光ベルト６’と組合せて用いる
ものである。前出の感光ドラム６と異なり、感光ベルト
６’はローラ１６，１７により張架され、図示矢印方向
に駆動される。

【００７５】上記転写ローラ１’は張架された感光ベル
ト６’に押圧されるが、感光ドラム６と異なり感光ベル
ト６’の場合は転写ローラ１’の外径に沿った転写ニッ
プが形成され、ニップ幅も広く取れるため、押圧力を５
００〜１０００ｇｆと比較的高くしてもトナーが感光ベ
ルト６’に固着することはなく、感光ベルト６’と転写
ローラ１’により転写材１５を搬送するのに十分な搬送
力を付与できる。その際、転写ローラ１’の外径を中央
部にて両端より大きくする（Ｄ₁ ＞Ｄ₂ ）ことにより、
感光ベルト６’が蛇行するのを防止でき、又、ストレー
ト形状（Ｄ₁ ＝Ｄ₂ ）の場合に比べて感光ベルト６’へ
の転写材１５の密着が転写ローラ１’の長手方向に亘っ
てより均一となる効果があり、樹脂層３’が中抵抗で雰
囲気条件の変動に対して安定していることと相俟って良
好な転写性能が発揮される。

【００７６】尚、転写ローラ１’の外径の差｜Ｄ₁ −Ｄ
₂ ｜はプロセススピードに応じて適宜求められるが、１
００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードにおいてはＤ₁ ＝
２０．１０ｍｍ、Ｄ₂ ＝２０．００ｍｍとして良好な結
果が得られた。

【００７７】＜実施例３＞図５は本発明の第３実施例を
示す転写ローラ１”の横断面図である。

【００７８】前述の実施例と異なり、体積抵抗１０⁷ 〜
１０¹¹Ω・ｃｍの中抵抗の樹脂層３の上に、体積抵抗１
０⁴ 〜１０⁶ Ω・ｃｍの比較的低抵抗の弾性層１４を設
け、全体として中抵抗の転写ローラ１”を実現している
のが本実施例の特徴である。

【００７９】上記弾性層１４の材質としては、従来の発
泡性ＥＰＤＭ等を用いることができるが、この弾性層１
４は中抵抗よりも低い抵抗値を有しており、雰囲気条件
の変化による抵抗値の変動が殆んどゼロであり、樹脂層
３の安定した中抵抗と組合せて、全体として雰囲気によ
る変化の少ない中抵抗の転写ローラ１”が得られる。そ
して、弾性層１４を設けることにより、これを剛体であ
る感光ドラム６に押圧した場合の転写ニップ幅が広く取
れ、転写材１５の搬送力が増加するという効果がある。

【００８０】因に、芯金２としてステンレス製の１０．
００ｍｍφの棒を用い、フェノール中に酸化亜鉛とカー
ボンを分散させて１０⁹ Ω・ｃｍとした樹脂層３を厚さ
３．００ｍｍに形成し、その上に発泡ウレタンゴム中に
カーボンを分散させて１０⁵Ω・ｃｍとした弾性層１４
を厚さ２．００ｍｍに形成して得た外径２０．００ｍｍ
の転写ローラ１”を感光ドラム６に押圧力８００ｇｆで
押し当てたところ、転写ニップ幅は３．０ｍｍであり、
トナーが感光ドラム６に固着することなく、良好な転写
が行なえた。

【００８１】つまり、全体としてこの転写ローラ１”の
抵抗値は１０⁸ Ω・ｃｍ台の中抵抗であり、雰囲気安定
性を示しつつ、第１実施例の転写ローラ１の場合におい
ては、上記例に当て嵌めると転写ニップ幅は１．０ｍｍ
未満となるのに比べて、本実施例の転写ローラ１”の方
が転写材１５の搬送力に関してはより安定していると言
える。 ［第２発明］以下に第２発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００８２】＜第１実施例＞図６は画像形成装置の概略
構成図であり、同図において、６は像担持体としての感
光ドラムであり、これは軸６ａを中心に図示矢印方向に
所定の周速度で回転駆動される。

【００８３】而して、上記感光ドラム６は、その回転過
程で帯電ブラシ２２によりその周面に正又は負の所定電
位の均一帯電を受けた後、露光部にて不図示の像露光装
置により光像露光Ｌ（スリット露光、レーザビーム走査
露光等）を受ける。この露光により感光ドラム６の周面
には露光像に対応した静電潜像が順次形成されていく。

【００８４】その後、上記静電潜像は現像装置９でトナ
ー像として顕像化され、トナー像は、転写装置２５によ
って転写材１５の面に順次転写されていく。そして、ト
ナー像の転写を受けた転写材１５は、感光ドラム６の表
面から分離されて定着装置１３へ導入され、そこでトナ
ー像の定着を受けて複写物（コピー）として機外へ排出
される。尚、トナー像転写後の感光ドラム６の表面はク
リーニング装置１１にて転写残りトナーの除去を受けて
清浄面化され、感光ドラム６は繰り返して像形成に使用
される。

【００８５】ここで、本実施例に使用した帯電ブラシ２
２の構成を図７及び図８に示す。尚、図７は帯電ブラシ
２２の斜視図、図８は図７のＡ部拡大詳細図である。

【００８６】本実施例に係る帯電ブラシ２２は、感光ド
ラム６に接触する毛体部２２ａと、毛体部２２ａを固定
するホルダ部分２２ｂで構成されている。

【００８７】上記毛体部２２ａは、導電性ブラシであれ
ば良く、本実施例では、カーボン分散のナイロン繊維を
使用した。ブラシの直径は０．１ｍｍ程度、密度は約１
００本／ｃｍ² 、長さは約１０ｍｍ、電気抵抗は１０³
〜１０⁵ Ωである。又、ブラシ毛体２２ａ部分の先端
は、図８に示すように、球形状を成しており、その球の
直径は約０．５ｍｍである。

【００８８】而して、帯電ブラシ２２には、ＡＣ１８０
０Ｖ（ピーク間値）、周波数５００Ｈｚの正弦波電圧と
ＤＣ−７００Ｖの直径電圧とを重畳した電圧が印加され
る。この重畳バイアスにより、ブラシ毛体部２２ａ先端
部の球状部と感光ドラム６との微小間隙において、パッ
シェンの法則による均一帯電が行なわれる。尚、ブラシ
毛体部２２ａ先端の球の直径は０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ
で良い結果が得られた。

【００８９】図９は帯電ブラシと感光ドラム６の接触部
分の拡大図である。

【００９０】帯電ブラシ２２の毛体部２２ａが感光ドラ
ム６との接触のために曲がっているが、該毛体部２２ａ
の先端部が球形になっているため、該先端部が毛体部２
２ａの曲がり具合に関係なく均一に感光ドラム６表面に
接していることが分かる。図１０（ａ），（ｂ）に毛体
部２２ａの先端部の帯電の様子を本実施例と従来例につ
いて更に詳しく示した。ここでは、本実施例と従来例を
比較し、帯電に寄与する放電領域を斜線で示した。本実
施例では、感光ドラム６に対して球面接触しているた
め、放電領域が大きく安定している。

【００９１】一方、従来例においては、円柱形状の先端
の角部分でしか放電できないため、帯電に寄与する領域
が小さく、毛体部２２ａの曲がり具合により、放電領域
が変化するので安定した帯電を行なうことができない。

【００９２】図１１に実施例と従来例の帯電ブラシの帯
電性能を比較した。印加バイアスのＡＣ成分は一定のま
まで、ＤＣ電圧を変化させた場合の感光ドラムの帯電電
位を比較したところ、グラフより明らかなように、本実
施例では印加ＤＣ電圧に略等しい感光ドラム電位が得ら
れ、帯電ムラによる感光ドラム電位の不均一さも小さい
値である。これに対して、従来例では帯電が不安定なた
めに、印加ＤＣ電圧に比べて感光ドラム電位が低く、電
位のバラツキも大きいことが分かる。

【００９３】尚、本実施例においては、前露光２７（図
６参照）を使用したが、帯電ブラシ２２に印加したバイ
アスのＡＣ成分による帯電電位ならし効果があるため、
前露光２７を省略しても良好な帯電ができ、帯電ムラを
防止できることが確認できた。

【００９４】＜第２実施例＞図１２に第２実施例に係る
帯電ブラシの毛体先端形状を示す図、図１３は帯電ブラ
シと感光ドラムの接触部分の拡大図である。

【００９５】本実施例は、帯電ブラシ２０の毛体部２０
ａの先端に球形状を２個付けたことが特徴である。他の
点においては前記第１実施例と同様であるため、それら
についての再度の説明は省略する。

【００９６】帯電ブラシ２０の毛体部２０ａ先端に２個
の球を設けることにより、図１３中に斜線で示した帯電
に寄与する放電領域が１本あたり２倍となるので、本実
施例では帯電ブラシふわの毛体部２０ａの密度を約６０
本／ｃｍ² と前記第１実施例の半分程度とした。尚、ブ
ラシの材質等は前記第１実施例と同様とした。

【００９７】これにより、本実施例においても前記第１
実施例と同様の効果が得られ、図１１に示したグラフが
そのまま当て嵌まり、従来例と比較して帯電ムラの無い
安定した帯電を得ることができた。更に、ブラシ毛体部
２０ａの密度を小さくしたためにブラシに汚れが溜まり
にくくなった。

【００９８】尚、本実施例においては、毛体部２０ａ先
端に球形状を２個付けたが、これに限るものでなく、３
個以上としても同様に良好な帯電を得ることができた。

【００９９】又、毛体部２０ａ先端の球をこれまでは真
の球形状としたが、図１４に示すように断面が楕円形の
卵形の立体としても、図１５に示すように該毛体部２１
ａ先端が帯電に寄与する放電領域が大きいので、真の球
形と同様に良好な帯電を得ることができた。

【０１００】更に、卵形の立体を毛体部２３ａ先端に多
数個連ねた図１６に示すような帯電ブラシにおいても、
帯電に寄与する放電領域が大きく取れるため、良好な帯
電を得ることができた。尚、図１６に示す帯電ブラシの
場合は、ブラシの密度は約２０本／ｃｍ² で十分であっ
た。

【０１０１】＜第３実施例＞図１７に本発明の第３実施
例を示す。尚、図１７は画像形成装置要部の概略構成図
である。

【０１０２】本実施例は、除電ブラシ３２として使用し
たことが特徴であって、他の点については前記第１実施
例１と同様であり、帯電ブラシ２２も第１実施例と同じ
である。

【０１０３】除電ブラシ３２のブラシは帯電ブラシと同
じものであって、該除電ブラシ３２にはＡＣ成分のみの
バイアス（１８００Ｖピーク間値、周波数５００Ｈｚ）
が印加される。

【０１０４】而して、本実施例においては、感光ドラム
６を除電ブラシ３２で除電した後に帯電するため、感光
ドラム６をより均一に帯電させることができる。尚、除
電ブラシ３２として使用できるブラシの種類としては、
前記帯電ブラシ２２のものと同様である。

【０１０５】又、本実施例においては、除電ブラシ３２
と共に帯電ブラシ２２も使用したが、除電ブラシ３２が
前記第１実施例での前露光２７（図６参照）の役割を果
たし、感光ドラム６が帯電する時点で既に該感光ドラム
６は既に除電されているため、帯電ブラシ２２の代りに
前露光を必要とする従来のコロナ帯電器を使用すること
も可能である。

【０１０６】＜第４実施例＞本実施例は、前記第１実施
例において帯電ブラシ２２への印加バイアスをＤＣ電圧
のみとしたことが特徴である。他の点については前記第
１実施例と同様であるため、再度の説明は省略する。印
加ＤＣバイアスを−１３１０Ｖとしたところ、感光体を
約−７００Ｖに帯電することができた。

【０１０７】図１８にＤＣバイアスのみの印加のとき、
本発明による帯電ブラシでの帯電と、従来例による帯電
ブラシでの帯電をグラフで比較した。これによると、Ｄ
Ｃバイアスのみ印加の場合は、パッシェンの法則による
放電開始電圧を超える約−６１０Ｖから帯電が開始す
る。ＤＣバイアスのみの帯電では、ＡＣ＋ＤＣ重畳バイ
アスの場合のＡＣによる帯電電位のならし効果が無いた
めに帯電ムラについては不利であるが、本発明による効
果により、前記第１実施例と同様に均一な帯電を行なう
ことができた。

【０１０８】一方、従来例による帯電ブラシを使用した
場合は、ブラシ毛体の不均一さ等が影響して、ＡＣ＋Ｄ
Ｃ重畳バイアスの場合よりも帯電電位が低く、帯電ムラ
も大きくなっている。

【０１０９】本発明により、ブラシ帯電方式においてＤ
Ｃ印加バイアスが使用でき、バイアス電源の簡易化が可
能で、コストダウンに役立つことになった。 ［第３発明］以下に第３発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０１１０】図１９は本発明に係る接触帯電装置の帯電
ローラの長手方向断面図、図２０は同帯電ローラの中央
横断面図、図２１は接触帯電装置の基本構成図、図２２
は同接触帯電装置の帯電ローラ部の長手方向断面図であ
る。

【０１１１】図中、６は被帯電体である感光ドラムであ
り、該感光ドラム６は図示矢印方向（時計方向）に所定
のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。７は
接触帯電部材である帯電ローラであり、これは導電性芯
金７ａと、その外周に一体に形成された体積抵抗の低い
導電性弾性層７ｂ−１と該導電性弾性層７ｂ−１の外周
に形成された高抵抗表面層（表面層）７ｂ−２から成る
ローラ部７ｂとで構成されている。

【０１１２】そして、上記帯電ローラ７は、芯金７ａの
両端部を導電性軸受２４ａで回転自在に軸受保持させて
その長手を感光ドラム６の母線方向に略平行にして感光
ドラム６面に接触せしめられ、その両端の導電性軸受２
４ａをそれぞれ導電性加圧バネ２４ｂで感光ドラム６方
向へ移動付勢することによって、該帯電ローラ７は感光
ドラム６に所定の加圧力をもって当接されている。そし
て、この帯電ローラ７は感光ドラム６の回転駆動に伴い
従動する。

【０１１３】又、３３は帯電ローラ７に対してバイアス
電圧を印加する電源であり、該電源３３により、例えば
１〜２ＫＶ程度の直流電圧、或いは直流電圧と、交流電
圧を印加したときの被帯電体としての感光ドラム６の帯
電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧
との所定の重畳電圧等のバイアス電圧が、導電性加圧バ
ネ２４ｂ、導電性軸受２４ａ及び導電性芯金７ａを介し
て帯電ローラ７に印加される。これにより、回転駆動さ
れている感光ドラム６表面が所定の極性、電位に接触帯
電処理される。

【０１１４】ところで、帯電ローラ７の導電性芯金７ａ
は、図１９に示すように、長手方向中央部の外径Ｄ１が
両端部の外径Ｄ２に比べて大きくなっている。このた
め、帯電ローラ７両端の導電性芯金７ａを加圧して該帯
電ローラ７を感光ドラム６に当接させたときに、帯電ロ
ーラ７の長手中央部が両端に比べ若干圧力が高くなり、
帯電ローラ７の曲がりや厚みムラに起因する帯電ローラ
７中央部の微小な浮きを防止することができる。つま
り、帯電ローラ７と感光ドラム６との当接幅を長手各部
において略均一化できる。

【０１１５】この場合、導電性芯金７ａの長手中央部外
径Ｄ１は両端部の外径Ｄ２に対して、

【０１１６】

【数１】１．２≦（Ｄ１／Ｄ２）≦１．８ となるようにするのが望ましい。

【０１１７】因に、（Ｄ１／Ｄ２）＜１．１の場合は、
帯電ローラ７中央部の浮きを矯正する効果が少なく、
又、（Ｄ１／Ｄ２）＞２の場合は、帯電ローラ７の長手
中央部の圧力が両端部に比べて高くなり過ぎ、両端部の
当接圧が低くなることによる感光ドラム６の帯電不良が
見られた。

【０１１８】又、導電性芯金７ａの長手中心、導電性芯
金７ａの長手中央部（外径Ｄ１部分）の中心、及びロー
ラ部７ｂの長手中心が同一であり、且つ、導電性芯金７
ａの長手中央部（外径Ｄ１部分）の長さＬ１が、ローラ
部７ｂの長さＬに対して、

【０１１９】

【数２】１／１０≦（Ｌ１／Ｌ）≦１／４ となるようにすることが必要である。

【０１２０】因に、（Ｌ１／Ｌ）＜１／１０の場合は、
帯電ローラ７の中央部の曲がりを完全に矯正できない危
険性がある。又、（Ｌ１／Ｌ）＞１／３の場合は、ロー
ラ部７ｂの両端部の当接圧が低くなり、帯電ローラ７両
端部で帯電不良の危険性がある。

【０１２１】尚、導電性芯金７ａは、鉄、銅、ステンレ
ス等の金属材料をそのまま用いても良いし、表面に防錆
のために化学ニッケルメッキ等の表面処理を施しても構
わないが、導電性を損わないことが必要である。

【０１２２】ローラ部７ｂの導電性弾性層７ｂ−１とし
ては、ＥＰＤＭ，ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ、エピクロルヒ
ドリンゴム、シリコンゴム等の合成ゴムやオレフィン
系、スチレン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリア
ミド系等の熱可塑性エラストマーを用いることができ
る。そして、この中に導電性付与剤として、カーボンブ
ラック、カーボングラファイト、導電性酸化チタン、導
電性酸化スズ、ニッケル、銀、銅、アルミニウム等を添
加、練り込んで用いることができる。

【０１２３】ローラ部７ｂの高抵抗表面装置７ｂ−２
は、感光ドラム６表面のピンホール、傷等の表面欠陥に
よる電荷のリークを防止するために、導電性弾性層７ｂ
−１の上に設ける１×１０⁸ Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率
を有する層である。尚、この高抵抗表面層７ｂ−２の材
料としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポ
リアミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹
脂にカーボンブラック、カーボングラファイト、導電性
酸化チタン、導電性酸化スズ、導電性酸化亜鉛等の導電
性粉末を分散させたものを用いることができる。

【０１２４】＜実施例１＞ ＥＰＤＭ（１００℃におけるムーニー粘度２０） １００重量部 導電性カーボンブラック ３重量部 パラフィン油 １５重量部 を２本ロール上で十分混合してＥＰＤＭコンパウンドを
作製した。

【０１２５】 上記ＥＰＤＭコンパウンド ５０重量部 シリコンゴム １００重量部 ジクミルパーオキサイド ３重量部 を２本ロール上で混合して原料ゴムを調製した。

【０１２６】導電性芯金として、長手中央部外径Ｄ１が
７．８ｍｍ、中央部長さ２５ｍｍ、両端部外径Ｄ２が６
ｍｍのステンレス製丸棒（全長２４５ｍｍ）を用い、導
電性芯金に対して同心に上記原料ゴムをトランスファー
成形し、１６０℃で１５分間加硫して幅さ２２６ｍｍ、
ローラ部外径１２ｍｍの導電性ローラを作製した。

【０１２７】この導電性ローラのローラ部の長手に沿う
各部の抵抗値を図２３に示すように、ローラ部外周に幅
１０ｍｍのアルミ箔（厚み０．０５ｍｍ）３５を密着さ
せて巻き付け、芯金７ａとアルミ箔３５との間に２５０
Ｖの電圧を印加してテスター（日置電機製、３１１６
ＤＥＧＩＴＡＬ ＭΩ Ｈｉ ＴＥＳＴＥＲ）３６で測
定したところ、抵抗率が６×１０⁶ 〜２．５×１０⁷ Ω
の範囲であった（測定環境：温度２３℃、相対湿度６３
％）。

【０１２８】次いで、この導電性ゴムローラのローラの
部の外面に、ポリアミド樹脂に導電性カーボンブラック
を分散させた塗料をディッピング法によりコーティング
し、１２０℃で３０分間乾燥させて高抵抗表面層を形成
した（乾燥塗膜厚み０．０３ｍｍ）。塗料処方を下記に
示す。

【０１２９】 ポリアミド樹脂（メチロール化ナイロン） １００重量部 導電性カーボンブラック ３重量部 メタノール ４２５重量部 トルエン １４２重量部 以上の方法で実施例１の帯電ローラを作成した。

【０１３０】本帯電ローラをレーザビームプリンタ（キ
ヤノン製、レーザショットＡ４０４）に用いるプロセス
カートリッジの一次帯電器位置に配置し、感光ドラムに
対して、芯金の片側当接圧力５００ｇずつ当接させた。

【０１３１】帯電ローラの芯金部に、 直流電圧 −５５０Ｖ 交流ピーク間電圧 −１５００Ｖ 周波数 １５０Ｈｚ のバイアスを印加して感光ドラム表面の一次帯電を行な
わせて、プリントを実行させて画像を出力させたとこ
ろ、帯電ムラによる画像不良は発生せず、良好な画像が
得られた。同じ構成の帯電ローラを用いて、６，０００
枚通紙して画像耐久評価を行なったところ、同様に良好
な画像が得られた。

【０１３２】＜実施例２＞導電性芯金として、長手中央
部外径Ｄ１が７．２ｍｍ、中央部長さ２５ｍｍ、両端部
外径Ｄ２が６ｍｍのステンレス製丸棒（全長２４５ｍ
ｍ）を用いた以外は実施例１と同一構成で帯電ローラを
作製した。

【０１３３】実施例１と同一方法で画像評価を行なった
ところ、帯電ムラの無い良好な画像が得られた。

【０１３４】＜実施例３＞導電性芯金として、長手中央
部外径Ｄ１が７．２ｍｍ、中央部長さ２５ｍｍ、両端部
外径Ｄ２が６ｍｍのステンレス製丸棒（全長２４５ｍ
ｍ）を用いた以外は実施例１と同一構成で帯電ローラを
作製した。この際、導電性ゴムの長手中央部を長さ２５
ｍｍ、深さ０．０２ｍｍに亘って全周研磨して凹部を形
成した（図２４参照）。

【０１３５】実施例１と同一方法で画像評価を行なった
ところ、帯電ムラの無い良好な画像が得られた。

【０１３６】＜実施例４＞導電性芯金として、長手中央
部外径Ｄ１が７．８ｍｍ、中央部長さＬ１が５０ｍｍ、
両端部外径Ｄ２が６ｍｍのステンレス製丸棒（全長２４
６ｍｍ）を用いた以外は実施例と同一構成で帯電ローラ
を試作した（ローラ部長さ２２６ｍｍ）。次いで、実施
例３と同様の凹部（長さ２５ｍｍ、深さ全周０．０２ｍ
ｍ）を設けた。

【０１３７】実施例１と同一方法で画像評価を行なった
ところ、初期及び耐久で帯電ムラの無い良好な画像が得
られた。

【０１３８】＜実施例５＞導電性芯金として、長手中央
部外径Ｄ１が７．８ｍｍ、中央部長さＬ１が６０ｍｍ、
両端部外径Ｄ２が６ｍｍのステンレス製丸棒（全長２４
６ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同一構成で帯電ロー
ラを試作した（ローラ部長さ２２６ｍｍ）。次いで、実
施例３と同様の凹部（長さ２５ｍｍ、深さ全周０．０２
ｍｍ）を設けた。

【０１３９】実施例１と同一方法で画像評価を行なった
ところ、初期及び耐久で帯電ムラの無い良好な画像が得
られた。

【０１４０】＜比較例１＞導電性芯金として外径６ｍｍ
のステンレス丸棒を用いた以外は、実施例１と同一の構
成で帯電ローラを作製した。この際、導電性ゴムの長手
中央部を長さ２５ｍｍ、深さ０．０２ｍｍに亘って全周
研磨して凹部を形成した（図２４参照）。

【０１４１】実施例１と同一の方法で画像評価を行なっ
たところ、ローラ中央部に帯電ムラによる画像不良（カ
ブリ）が発生した。

【０１４２】＜比較例２＞導電性芯金として、長手中央
部外径Ｄ１が８．０ｍｍ、中央部長さ２５ｍｍ、両端部
外径Ｄ２が６ｍｍのステンレス製丸棒（全長２４５ｍ
ｍ）を用いた以外は実施例１と同一構成で帯電ローラを
作製した（図２５参照）。

【０１４３】実施例１と同一方法で画像評価を行なった
ところ、帯電ムラによる画像不良は発生せず、良好な画
像が得られた。しかしながら、通紙して耐久画像評価を
行なったところ、４，１００枚でローラ中央部が当接す
る感光ドラム表面に対応する画像部にカブリ画像が発生
した。これは、感光ドラム中央部の削れに起因する帯電
不良であった。

【０１４４】＜比較例３＞導電性芯金として、長手中央
部外径Ｄ１が７．８ｍｍ、中央部長さＬ１が１５ｍｍ、
両端部外径Ｄ２が６ｍｍのステンレス製丸棒（全長２４
６ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同一構成で帯電ロー
ラを試作した（ローラ部長さ２２６ｍｍ）。次いで、実
施例３と同様の凹部（長さ２５ｍｍ、深さ全周０．０２
ｍｍ）を設けた。

【０１４５】実施例１と同一方法で画像評価を行なった
ところ、初期においてローラ中央部に帯電ムラに起因す
る画像不良が発生した。

【０１４６】＜比較例４＞導電性芯金として、長手中央
部外径Ｄ１が７．８ｍｍ、中央部長さＬ１が８０ｍｍ、
両端部外径Ｄ２が６ｍｍのステンレス製丸棒（全長２４
６ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同一構成で帯電ロー
ラを試作した（ローラ部長さ２２６ｍｍ）。次いで、実
施例３と同様の凹部（長さ２５ｍｍ、深さ全周０．０２
ｍｍ）を設けた。

【０１４７】実施例１と同一方法で画像評価を行なった
ところ、初期においては帯電ムラの無い良好な画像が得
られた。しかしながら、耐久１，０００枚程度でローラ
両端部にローラの浮きに起因する画像不良が発生した。

【０１４８】尚、本発明は帯電ローラを例に説明した
が、これに限定されるものではなく、電子写真プロセス
において用いられる転写ローラ、定着ローラ等への適用
も可能である。

【０１４９】［第４発明］以下に第４発明の実施例を添
付図面に基づいて説明する。

【０１５０】図２６は本発明に係る接触帯電装置の帯電
ローラ部分の長手方向断面図、図２７は同帯電ローラ部
分の長手方向中央部での縦断面図である。

【０１５１】図中、６は被帯電体である感光ドラムであ
り、これは所定の周速度で回転駆動される。又、７は帯
電ローラであって、これは芯金７ａ、中央部弾性体７
ｃ、端部弾性体７ｄ及び円筒部７ｅで構成されている。
ところで、上記弾性体７ｃ，７ｄは帯電ローラ７の芯金
７ａと円筒部７ｅの間に詰められており、芯金７ａは円
筒部７ｅの断面中心を貫通している。尚、芯金７ａは導
電性を有しており、ステンレス、鉄等の金属丸棒で構成
されることが望ましく、これは弾性体７ｃ，７ｄと電気
的導通がある。

【０１５２】而して、芯金７ａは長手方向両端部には不
図示のバネ部材によって力Ｆが作用しており、これによ
って帯電ローラ７は感光ドラム６に所定圧で圧接されて
おり、該帯電ローラ７は感光ドラム６に対して従動回転
する。

【０１５３】そして、帯電ローラ７に、芯金７ａに接続
されている不図示の高圧電源から所定の電圧が印加され
ると、感光ドラム６の表面が均一に帯電される。尚、帯
電ローラ７に印加される電圧は、例えば１〜２ＫＶ程度
の直流電圧、或いは直流電圧に交流電圧を重畳した振動
電圧である。

【０１５４】帯電ローラ７の円筒部２ｅ内に詰められた
前記弾性部材２ｃ，２ｄは、ＳＲＩＳ−０１０１に規定
される硬度１０〜７５°の範囲の発泡体で構成される。
因に、弾性部材７ｃ，７ｄの硬度がＳＲＩＳ−０１０１
に規定される硬度１０°以下であると、該弾性体７ｃ，
７ｄに所謂“へたり”が生じ、円筒部７ｅが円筒形状を
保てなくなり、帯電ローラ７と感光ドラム６の当接が不
安定になって好ましくない。又、ＳＲＩＳ−０１０１に
規定される硬度７５°以上では、帯電ローラ７に適度な
“しなり”が生じず、帯電ローラ７と感光ドラム６との
当接圧を略均一化することができなくなって好ましくな
い。

【０１５５】又、弾性体７ｃ，７ｄは、円筒部７ｄの長
手方向で例えば図２６に示すように３箇所に分れてお
り、帯電ローラ７の長手方向中心部に弾性体７ｃが、両
端部に弾性体７ｄがそれぞれ詰められており、これらの
弾性体７ｃ，７ｄは帯電ローラ７の長手方向中心部に対
して左右対称に配置されている。

【０１５６】ここで、端部弾性体７ｄの硬度は中央部弾
性体７ｃの硬度より小さく、その硬度差はＳＲＩＳ−０
１０１により規定される硬度で５〜３０°の範囲であ
る。因に、両者の硬度差が３０°以上であると円筒部７
ｅが歪んでしまい、５°以下であると帯電ローラ７に適
度な“しなり”が生じず、感光ドラム６と帯電ローラ７
の当接圧を略均一化することができない。

【０１５７】端部弾性体７ｄの硬度差をＳＲＩＳ−０１
０１に規定する硬度で５〜３０°の範囲内に保つと、帯
電ローラ７の両端部は適度な“しなり”を有し、帯電ロ
ーラ７の中央部の硬度は大きいこととなる。そのため、
帯電ローラ７の長手方向両端部がしなり、該両端部の加
圧が緩和されることとなり、該帯電ローラ７の感光ドラ
ム６に対する当接が両端部だけ強くなることがない。

【０１５８】又、帯電ローラ７の中央部の硬度が両端部
のそれより大きくなるため、帯電ローラ７が感光ドラム
６に適切に当接し、帯電ローラ７の中央部の浮きによる
帯電不良が防がれる。

【０１５９】一方、帯電ローラ７における円筒部７ｅ内
の中央部弾性体７ｃの長さは、帯電ローラ７の長手全長
の２０〜５０％に設定される。中央部弾性体７ｃの長さ
が帯電ローラ７の長手全長の５０％以上であると、端部
弾性体７ｄの“しなり”の効果が小さくなり、帯電ロー
ラ７の端部だけが感光ドラム６に当接したときに帯電ロ
ーラ７の中央部の浮きを抑えられなくなるため、好まし
くない。又、中央部弾性体７ｃの長さが帯電ローラ７の
長手全長の２０％以下であると、端部弾性体７ｄの“し
なり”の効果が大きくなり過ぎてしまい、帯電ローラ７
の感光ドラム６に対する当接が不安定となって好ましく
ない。

【０１６０】尚、図２８に示すように、帯電ローラ７が
長手方向中心部を対称として同一の構成であれば、端部
弾性体７ｄを２種類以上（７ｄ−１，７ｄ−２…）用い
ると、帯電ローラ７の感光ドラム６に対する当接がより
適切となる。この場合、硬度の大きさの順位は、７ｄ−
１＞７ｄ−２＞…である。但し、この構成によれば、製
造工程が複雑化する。

【０１６１】ところで、帯電ローラ７における弾性体７
ｃ，７ｄは発泡体で構成され、発泡体としては、ポリエ
チレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、クロロプレ
ン、塩化ビニル、天然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴ
ム、ＥＰＴ、ＳＢＲ等の発泡体及びシリコン発泡体等が
好適である。尚、弾性体７ｃ，７ｄは導電性を有してい
ることが必要であるため、上記発泡体にカーボンブラッ
ク、カーボングラファイト等の導電性顔料を分散させた
ものを用いると良い。

【０１６２】又、帯電ローラ７における円筒部７ｅは押
出し成形によって得られる導電性チューブで構成され
る。導電性チューブとしては、ポリアミド、ポリウレタ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、フッ
素樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック、カーボングラ
ファイト等の導電性顔料を分散したものが好適である。

【０１６３】導電性チューブの厚みとしては、０．３〜
２．０ｍｍが望ましい。導電性チューブの厚みが０．３
ｍｍ以下であると円筒部７ｅが円筒形状を維持できなく
なって好ましくなく、２．０ｍｍ以上であると弾性体の
効果を発揮できなくなって好ましくない。

【０１６４】又、導電性チューブの硬度としては、ＪＩ
Ｓ−Ａに規定される３０〜９０°の範囲が好適である。
導電性チューブの硬度が３０°以下であると円筒部７ｅ
が円筒形状を維持できなくなって好ましくなく、９０°
以上であると弾性体の効果を発揮できなくなって好まし
くない。

【０１６５】ここで、帯電ローラ７の抵抗値の測定方法
を図２９に示す。この測定方法は、帯電ローラ７の外周
にアルミニウム箔等の金属薄膜３５を密着させて巻き付
け、該金属薄膜３５と芯金７ａとの間に所定の電圧を印
加して抵抗計３６で帯電ローラ７の抵抗を測定する。
尚、帯電ローラ７全体の抵抗値としては、１０⁴ 〜１０
⁹ Ωの範囲が望ましい。

【０１６６】ところで、帯電ローラ７は例えば次のよう
にして製造される。

【０１６７】即ち、導電性発泡体を押出し成形によって
予め芯金が入るように中空状の円柱に成形する。次に、
硬度の異なる２種類以上の発泡体を所定の長さに切り、
これらに芯金を通して両者を組み合わせる。

【０１６８】又、押出し成形によって内径が発泡体の外
径よりも大きな導電性チューブを成形する。そして、こ
の導電性チューブを、芯金を通した発泡体に被せ、該導
電性チューブを加熱してこれを熱収縮させることによっ
て、導電性チューブと発泡体とを一体化して所望の帯電
ローラを得る。

【０１６９】＜実施例１＞弾性体構成を３か所に分け、
中央部弾性体にクロロプレンスポンジ（林フェルト
（株）製、商品名：ネオスポンジ（硬質）５０度、硬
度：５０°）を用い、両端部弾性体にクロロプレンスポ
ンジ（林フェルト（株）製 、品名：ネオスポンジ（無
硫黄）ＵＳＯ、硬度：３４°）を用いた。これらの発泡
体に導電線顔料としてカーボンブラックを分散させた。

【０１７０】発泡体に鉄製の芯金を通し、発泡体の上に
導電性チューブを被せてこれを熱収縮させることによ
り、帯電ローラ（外径１２ｍｍ）を得た。

【０１７１】導電性チューブとしては、カーボンブラッ
クを分散した熱可塑性樹脂（大日精化工業社製、商品
名：レザミンＥＣ−５３０）を原料として押出し成形に
より作製したチューブ（厚み１ｍｍ、硬度ＪＩＳ−Ａ
８０°、抵抗２．５×１０⁸ Ω）を用いた。

【０１７２】中央部弾性体の範囲は、帯電ローラの長手
方向全長の３０％とした。得られた帯電ローラを感光ド
ラム（表面は有機感光層）表面に、芯金両端部で圧力
（線圧）１００ｇ／ｃｍで当接させて画像評価を行なっ
た。画像評価にはレーザビームプリンタ（キヤノン
（株）製、ＬＢＰ−Ａ４０４）の改造機及びカートリッ
ジを使用した。尚、印加バイアスは直流電圧のみと、直
流電圧と交流電圧を重畳した場合の２種類で行なった。
結果を表１に示す。

【０１７３】 プロセススピード ２４ｍｍ／ｓ 感光ドラム外径 φ３０ｍｍ 印加バイアス １）直流のみの場合 直流電圧 −１１００Ｖ ２）直流＋交流の場合 直流電圧 −３５０Ｖ 交流電圧（ピーク間電圧）２．５ｋＶ 周波数 ５００Ｈｚ ＜実施例２＞中央部弾性体の長さを帯電ローラの長手方
向全長の５０％とした以外は、実施例１と同様の構成と
して同様の評価を行なった。結果を表１に示す。

【０１７４】＜実施例３＞中央部弾性体の長さを帯電ロ
ーラの長手方向全長の２０％とした以外は、実施例１と
同様の構成として同様の評価を行なった。結果を表１に
示す。

【０１７５】＜実施例４＞中央部弾性体としてブチルゴ
ムスポンジ（林フェルト（株）製、商品名：ブチルゴム
スポンジ ５IIＲ、硬度：３０°）を使用し、端部弾性
体としてＳＢＲゴムスポンジ（林フェルト（株）製、商
品名：半合成スポンジ ＃８０、硬度：２７°）を使用
した以外は、実施例１と同様の構成として同様の評価を
行なった。結果を表１に示す。

【０１７６】＜実施例５＞中央部弾性体としてクロロプ
レンスポンジ（林フェルト（株）製、商品名：ゴムスポ
ンジＣＲタイプ ＣＲ４２０５、硬度：１５°）を使用
した以外は、実施例１と同様の構成として同様の評価を
行なった。結果を表１に示す。

【０１７７】＜実施例６＞弾性体構成を５か所に分け、
電部ローラの長手方向中心部から見て端部側から、Ｓ
ＢＲゴムスポンジ（林フェルト（株）製、商品名：半合
成スポンジ ＃８０、硬度：２７°）、クロロプレン
スポンジ（林フェルト（株）製、商品名：ネオプレンス
ポンジ（無硫黄）ＵＳＯ、硬度：３４°）、クロロプ
レンスポンジ（林フェルト（株）製、商品名：ネオプレ
ンスポンジ、硬度：５０°）とし、帯電ローラの長手方
向全長に対して、の長さ（片側）を１５％、の長さ
（片側）を１５％とした以外は、実施例１と同様の構成
として同様の評価を行なった。結果を表１に示す。

【０１７８】＜比較例１＞弾性体構成を１つとし、弾性
体としてクロロプレンスポンジ（林フェルト（株）製
商品名：ネオプレンスポンジ（無硫黄）ＵＳＯ、硬度：
３４°）を使用した以外は、実施例１と同様の構成とし
て同様の評価を行なった。結果を表１に示す。

【０１７９】＜比較例２＞接触帯電装置として、図３０
に示すような帯電ローラ（外径１２ｍｍ）７を使用した
以外は実施例１と同様の構成として同様の評価を行なっ
た。結果を表１に示す。

【０１８０】

【表１】 ［第５発明］以下に第５発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０１８１】＜第１実施例＞図３１は本発明の第１実施
例に係る帯電装置の構成図である。

【０１８２】本実施例において、帯電ローラ７は、芯金
７ａの上にＥＰＤＭ等の１０⁴ 〜１０⁵35 Ω・ｃｍの導
電ゴム層７ｂを設け、その上にヒドリンゴム等から成る
１０⁷ 〜１０⁹ Ω・ｃｍ程度の中抵抗層を設け、その上
にナイロン系物質から成る１０⁷ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍのブ
ロッキング層を表層として設けて構成され、その硬度は
Ａｓｋｅｒ−Ｃ測定で５０度〜７０度程度に設定されて
いる。

【０１８３】被帯電体である感光ドラム６としては負極
性のＯＰＣ感光体を用い、前記帯電ローラ７をバネ３７
により総圧８００ｇで感光ドラム６に当接させ、従動回
転させた。

【０１８４】帯電ローラ７の芯金７ａには、感光ドラム
６を一様均一に帯電するための電圧を印加する直流電源
４２と交流電源４１が図のように直列に接続されてい
る。

【０１８５】尚、帯電ローラ７は、その両端部を導電性
の軸受２４により支持され、バネ３７、電極３８を介し
て電源に接続されている。

【０１８６】又、電極３８は絶縁性のハウジング３９に
固定され、軸受２４もこのハウジング３９に上下方向に
可動に支持されている。そして、ハウジング３９の外側
には導電性のシールド１９が設けられ、該シールド１９
は抵抗５０を介して接地されている。

【０１８７】上記構成において、芯金７ａに交流電源４
１にて実効値６００μＡ、周波数５５０Ｈｚの交流定電
流及び直流電源４２にて−７００Ｖの直流定電圧を印加
した。尚、６００μＡ定電流時の交流ピーク間電圧は略
２ＫＶであった。

【０１８８】このとき、シールド１９を抵抗５０を介し
て接地したところ、Ｒ＝５×１０⁶Ω以上の抵抗値にお
いて交流電流のシールド１９への流れ込みよる感光ドラ
ム６の帯電不良を防止することができた。一方、抵抗値
Ｒが上記以下では交流ピーク間電圧が次第に減少し、１
０⁴ Ω以下で画像不良が生じた。これは、感光ドラム６
と帯電ローラ７により構成する静電容量Ｃが略２００Ｐ
Ｆ〜３００ＰＦ（１ＰＦ＝１０^-12 Ｆ）程度であるた
め、交流インピーダンスＺ＝１／２πｆＣ（ｆは交流電
圧の周波数（Ｈｚ））が１〜１．５ＭΩ程度となり、従
って、シールド１９等で構成される周囲部材のインピー
ダンスがこの値に比べて小さいと、周囲部材への漏洩電
流が増大し、一方、この値に比べて十分大きな値とする
ことで、漏洩電流が防止できるものと思われる。

【０１８９】尚、抵抗５０による漏洩電流防止の効果は
１０⁷ Ω程度以上では余り差がなくなり、一方、抵抗５
０の値を１０⁸ Ω〜１０⁹ Ω以上に上げたところ、静電
ノイズに対するシールド効果が減少した。従って、抵抗
５０の値は感光ドラム６と帯電ローラ７を当接させた場
合の系が構成するインピーダンスの１倍〜１００倍程度
の値とするのが好ましい。

【０１９０】又、図３１において、絶縁性のハウジング
３９を用いたが、電極３８とシールド１９の絶縁が保た
れていれば良く、従って、必ずしもハウジング３９を用
いる必要がないのは言うまでもない。尚、シールド１９
は金属板或いはアルミニウム箔、導電性プラスチック等
を用いても良く、又、ハウジング３９上に導電性被膜を
被せたものでも良い。

【０１９１】＜第２実施例＞第１実施例においては、導
電性シールド１９を抵抗５０を介して接地したが、抵抗
５０を用いる代りにハウジング３９を１０⁵ 〜１０⁸ Ω
・Ｃｍ程度の半導電性部材により構成し、これを接地し
ても良い。半導電性部材は、例えばプラスチックモール
ドにカーボンやＳｎＯ₂ 等を混入して成型すれば良く、
これによれば、より簡易な構成とすることができる。

【０１９２】＜第３実施例＞第１実施例では交流負荷手
段として抵抗５０を用いたが、この代りに図３２に示す
ように静電容量Ｃ’（Ｆ）のコンデンサ５１を用いても
良い。この場合、負荷Ｚ＝１／２πｆＣ’となるが、前
述のように、感光ドラム６と帯電ローラ７により構成さ
れる静電容量Ｃは略２００ＰＦ〜３００ＰＦであるか
ら、Ｃ’をこれ以下の値とすれば漏洩電流を減少させる
ことができる。

【０１９３】つまり、シールド２０への漏れ電流は図４
６に示したシールド２０と帯電ローラ７の構成する静電
容量Ｃ”が大きいために生じるものであるから、これに
直列に静電容量Ｃ’のコンデンサ５１を入れることで合
成容量であるＣ’・Ｃ”／（Ｃ’＋Ｃ”）を小さくすれ
ば良いことになる（図３２参照）。

【０１９４】実験によればＣ＝２５０ＰＦのときＣ’を
２５０ＰＦ〜２５０×１０^-3ＰＦとすることで、漏洩電
流を防止し、且つ、静電ノイズを吸収することができ
た。特に、コンデンサ５１を用いれば、帯電周波数ｆに
比べて十分ｆが大きい高調波ノイズを効率良く吸収でき
るという利点がある。尚、コンデンサ５１と直列又は並
列に抵抗成分を配しても良いのは勿論である。

【０１９５】＜第４実施例＞第１実施例においては、交
流負荷手段として抵抗５０を用いたが、この代りにコイ
ルＬ（Ｈ）を用いても良い。この場合、負荷Ｚ＝１／２
πｆＬとなるため、交流電源４１の周波数ｆ（Ｈｚ）に
合わせて適切なＬを選択すれば良い。

【０１９６】＜第５実施例＞第１実施例においては、交
流負荷手段として抵抗５０を用いたが、電流−電圧特性
が必ずしも直線である必要はない。特に、帯電に寄与す
る交流電圧は略２ＫＶ_PPであって、これに対し、静電ノ
イズのピーク電圧は十分に大きい（数ＫＶ〜数１０Ｋ
Ｖ）ため、大きなピークを持つノイズに対して負荷が小
さくなるような素子を用いれば、漏洩電流をより減少さ
せながら、且つ、十分なノイズ防止を達成することがで
きる。

【０１９７】図３３に本実施例の構成を示す図３３に示
す例では、シールド１９をバリスタ５２を介して接地し
ている。このとき、バリスタ５２の定格値Ｖ_B ≧Ｖ_PP／
２≒１，０００Ｖとした（Ｖ_PPは交流電源４１のピーク
間電圧）。

【０１９８】このようにすることで、通常の帯電に必要
な交流電流はシールド１９に全く漏れることがなく、且
つ、良好なノイズ防止効果が得られた。

【０１９９】尚、以上の第１〜第５実施例においては、
帯電手段が弾性ローラである場合について説明したが、
本発明はこの他にも例えば、弾性ブレードやベルト材等
を用いた接触帯電部材においても同様に実施することが
できるのは言うまでもない。

【０２００】［第６発明］以下に第６発明の実施例を添
付図面に基づいて説明する。

【０２０１】＜第１実施例＞図３４は本発明の第１実施
例に係る画像形成装置の感光ドラムと帯電ローラの構成
図である。

【０２０２】６’は中央部の直径Ｄが端部の直径Ｄ’よ
りも大きい値を有するクラウン形状の感光ドラムであ
る。帯電ローラ７は、従来通り芯金７ａの両端部に押圧
力ｆ₁，ｆ₁ ’を受けて撓むが、感光ドラム６’の中央
部直径Ｄが端部直径Ｄ’よりも大きいため、接触ニップ
は中央部においても隙間ｄを生じることはなく、帯電ム
ラに起因する画像ムラは生じない。

【０２０３】又、帯電ローラ７の芯金７ａに交流成分を
含むバイアス電圧を印加した場合にも、帯電ローラ７の
真直度を感光ドラム６’のクラウン量（ΔＤ＝Ｄ−
Ｄ’）で補正することができ、これによってうなり音が
低減せしめられる。

【０２０４】＜実験例１＞帯電ローラ７として、鉄製の
芯金７ａの直径を６．００ｍｍ、長さを２４０．０ｍｍ
とし、該芯金７ａの上に導電ゴム層を形成し、最外層に
ナイロン製の被膜（１５μｍ厚）を形成して外径１２．
００ｍｍのローラを準備した。硬度は６５°（アスカー
Ｃ）であった。

【０２０５】直径３０．００ｍｍのストレート円筒状の
感光ドラム６（肉厚１．００ｍｍのアルミニウム円筒上
に有機半導体を塗布したもの）に、前記帯電ローラ７を
ｆ₁＝ｆ₁ ’＝５００ｇｒで押圧したところ、中央部に
おいて隙間ｄ＝３０μｍが観測された。従って、本発明
の感光ドラム６’においては、長さ２６０．０ｍｍのア
ルミニウム円筒をクラウン形状に成形し、その上に有機
半導体層を塗布してＤ＝３０．０６ｍｍ，Ｄ’＝３０．
００ｍｍとして上述と同条件で帯電ローラ７を感光ドラ
ム６’に押圧したところ、隙間ｄはゼロとなった。この
状態で感光ドラム６’を周速度１００ｍｍ／ｓｅｃで駆
動し、芯金７ａにはＡＣ電圧Ｖ_PP２０００ＶにＤＣ電圧
Ｖ_DC−７００Ｖを重畳したバイアス電圧を印加したとこ
ろ、１０，０００枚の画像形成後も帯電ムラは生じず、
画像ムラも発生しなかった。又、うなり音も発生しなか
った。

【０２０６】＜第２実施例＞図３５は本発明の第２実施
例に係る画像形成装置の感光ドラム部の斜視図、図３６
は同感光ドラム部の横断面図である。

【０２０７】図において、１１ａはクリーニングブレー
ドであり、これはウレタン等の弾性材より成る板状部材
である。このクリーニングブレード１１ａは、感光ドラ
ム６’にこれの回転方向に対してカウンター方向に当接
され、不図示のホルダーにより母線が感光ドラム６’の
軸と平行になるよう固定支持されている。

【０２０８】従来のストレート円筒状の感光ドラム６の
場合、クリーニングブレード１１ａによる摺擦の結果、
表層の有機半導体層が削られるが、その削れ量は中央部
よりもホルダーにより端面位置が固定されている端部に
おいて大きく、長期間の使用後に端部に濃度ムラが発生
することがあった。

【０２０９】而して、本発明に係る感光ドラム１’を用
いた場合、図３６に示すように中央部（破線）のクリー
ニングブレード１１ａの感光ドラム６’への当接圧が、
端部（実線）よりも高くなることで、全域において均一
に有機半導体層が削れるようになり、長期間の使用後に
も濃度ムラが生じることはない。

【０２１０】＜第３実施例＞図３７は本発明の第３実施
例に係る画像形成装置要部の斜視図、図３８は図３７の
Ｂ−Ｂ’線に沿う縦断面図である。

【０２１１】図中、６”は感光体ベルトであって、これ
は無端アルミシート円筒上に有機半導体等の光導電性物
質層を塗布したもので、これの内面に接触して回転する
ローラ４５，４５’により図示矢印方向に駆動される。
そして、帯電ローラ７に対向する感光体ベルト６”の内
面には、枕４６がベルト６”内面に接して配置されてい
る。

【０２１２】又、帯電ローラ７は、図３８に示すよう
に、前記枕４６に向かって、芯金７ａの両端部に押圧力
ｆ₁ ，ｆ₁ ’で押し付けられ、感光体ベルト６”の移動
により帯電ローラ７は従動回転する。

【０２１３】而して、芯金７ａを介してバイアス電圧が
付与され、感光体ベルト６”の帯電が行なわれる際に、
枕４６の中央部の高さＨは端部の高さＨ’よりも高くな
っており（Ｈ＞Ｈ’）、帯電ローラ７と感光体ベルト
６”の接触ニップ部において感光体ベルト６”はクラウ
ン形状となるように構成されている。クラウン量ΔＨ＝
Ｈ−Ｈ’は帯電ローラ７の諸物性値と押圧力ｆ₁ ，ｆ
₁ ’に応じて決定すれば良い。尚、枕４６の感光体ベル
ト６”内面と接する面には、摺動性に優れたポリイミド
やＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の樹脂を用いるのが好ましい。こ
のように構成した結果、帯電ムラやうなり音は生じなく
なった。

【０２１４】ところで、以上の実施例では、感光ドラム
６に押圧される画像形成手段として帯電ローラ７、クリ
ーニングブレード１１ａを示したが、本発明の主旨はこ
れらに限定されることはなく、ローラ形状の画像形成手
段としてはクリーニングローラ、転写ローラ、現像ロー
ラ等、ブレード形状の画像形成手段としては帯電ブレー
ド等においても、上記の例に示した効果が得られること
は自明である。

【０２１５】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、第１発明に
よれば、転写ローラの芯金上に体積抵抗値が１０⁷ 〜１
０¹¹Ω・ｃｍの樹脂層を接着形成することにより、雰囲
気条件による転写ローラの抵抗変化を実質的に無くすこ
とができる。又、樹脂層により長期間の使用後も転写ロ
ーラの外径の摩耗を小さく抑えることができる。

【０２１６】第２発明によれば、帯電又は除電ブラシの
毛体先端部分に少なくとも１個の球状部分が形成される
ため、ブラシ先端の疎密を均一化することができ、均一
な帯電又は除電を行なうことができる。又、必要以上に
ブラシ密度を増やす必要がないため、ブラシ部分にトナ
ー等の汚れが溜まることがなく、長期に亘って安定した
帯電又は除電が可能となる。更に、帯電又は除電ブラシ
は感光体表面に必ず球面で接触することができるため、
ブラシ毛体に金属メッキを施して毛体全体が硬くなって
いる場合でも、感光体が傷付けられることがない。

【０２１７】第３発明によれば、接触帯電装置における
被帯電体と帯電部材との当接部の幅及び圧接力が、適度
の加圧力下において、長手方向に略均一化され、帯電部
材の当接不均一に起因する帯電ムラを解消することがで
きる。

【０２１８】第４発明によれば、帯電部材と被帯電体と
の当接部における微小な浮きの発生を抑えて均一な帯電
を行なうことができ、良好な画像を得ることができる。

【０２１９】第５発明によれば、接触帯電装置におい
て、シールド部材を交流負荷手段を介して接地するた
め、電気的なノイズが周囲に放射されるのが防がれ、帯
電部材と像担持体間に供給される交流電流のシールド部
材への漏洩が防がれる。

【０２２０】第６発明によれば、像担持体と画像形成手
段との接触ニップ部における隙間を無くし、或いは減少
させることができるため、画像ムラやうなり音を解消す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の第１実施例に係る転写ローラの横断
面図である。

【図２】第１発明の第１実施例に係る転写ローラを用い
た画像形成装置の縦断面図である。

【図３】第１発明の第２実施例に係る転写ローラの横断
面図である。

【図４】第１発明の第２実施例に係る転写ローラを用い
た画像形成装置の縦断面図である。

【図５】第１発明の第３実施例に係る転写ローラの横断
面図である。

【図６】第２発明に係る画像形成装置要部の構成図であ
る。

【図７】帯電ブラシの斜視図である。

【図８】図７のＡ部拡大詳細図である。

【図９】帯電ブラシと感光ドラムの接触部分の拡大図で
ある。

【図１０】（ａ），（ｂ）帯電ブラシ毛体部の先端の様
子を示す図である。

【図１１】帯電ブラシの帯電性能を示す図（印加バイア
スと感光体帯電電位との関係を示す図）である。

【図１２】第２発明の第２実施例に係る帯電ブラシの毛
体先端形状を示す図である。

【図１３】第２発明の第２実施例に係る帯電ブラシと感
光ドラムの接触部分の拡大図である。

【図１４】第２発明の第２実施例の変形例に係る帯電ブ
ラシの毛体先端形状を示す図である。

【図１５】第２発明の第２実施例の変形例に係る帯電ブ
ラシと感光ドラムの接触部分の拡大図である。

【図１６】第２発明の第２実施例の別変形例に係る帯電
ブラシの毛体先端形状を示す図である。

【図１７】第２発明の第３実施例に係る画像形成装置要
部の構成図である。

【図１８】ＤＣバイアスのみ印加したときの帯電ブラシ
の帯電性能を示す図（印加バイアスと感光体帯電電位と
の関係を示す図）である。

【図１９】第３発明に係る接触帯電装置の帯電ローラの
長手方向断面図である。

【図２０】第３発明に係る接触帯電装置の帯電ローラの
中央横断面図である。

【図２１】第３発明に係る接触帯電装置の基本構成図で
ある。

【図２２】第３発明に係る接触帯電装置の帯電ローラ部
の長手方向断面図である。

【図２３】帯電ローラの抵抗測定要領を示す斜視図であ
る。

【図２４】第３発明の実施例３及び比較例１において用
いられた帯電ローラの長手方向断面図である。

【図２５】第３発明の比較例２において用いられた帯電
ローラの長手方向断面図である。

【図２６】第４発明に係る接触帯電装置の帯電ローラ部
分の長手方向断面図である。

【図２７】第４発明に係る接触帯電装置の帯電ローラ部
分の長手方向中央部での縦断面図である。

【図２８】第４発明の変形例に係る接触帯電装置の帯電
ローラ部分の長手方向断面図である。

【図２９】帯電ローラの抵抗測定要領を示す斜視図であ
る。

【図３０】第４発明に係る接触帯電装置の構成図であ
る。

【図３１】第５発明の第１実施例に係る帯電装置の構成
図である。

【図３２】第５発明の第３実施例に係る帯電装置の構成
図である。

【図３３】第５発明の第５実施例に係る帯電装置の構成
図である。

【図３４】第６発明の第１実施例に係る画像形成装置の
感光ドラムと帯電ローラの構成図である。

【図３５】第６発明の第２実施例に係る画像形成装置の
感光ドラム部の斜視図である。

【図３６】第６発明の第２実施例に係る画像形成装置の
感光ドラム部の横断面図である。

【図３７】第６発明の第３実施例に係る画像形成装置要
部の斜視図である。

【図３８】図３７のＢ−Ｂ’線に沿う縦断面図である。

【図３９】従来の転写ローラの横断面図である。

【図４０】従来の画像形成装置要部の構成図である。

【図４１】従来の帯電ブラシの斜視図である。

【図４２】図４１のＣ部拡大詳細図である。

【図４３】従来の接触帯電装置の構成図である。

【図４４】従来の帯電ローラの長手方向断面図である。

【図４５】従来の接触帯電装置の構成図である。

【図４６】シールド板を用いた従来の接触帯電装置の構
成図である。

【図４７】従来の画像形成装置における帯電ローラと感
光ドラムの配置を示す斜視図である。

【図４８】従来の画像形成装置における帯電ローラと感
光ドラムの配置を示す横断面図である。

【符号の説明】

１，１’，１” 転写ローラ ２ 芯金 ３ 樹脂層 ６ 感光ドラム（像担持体、被帯電体） ７ 帯電ローラ（帯電部材） ７ａ 導電性芯金 ７ｂ ローラ部 ７ｃ 中央部弾性体 ７ｄ 端部弾性体 ７ｅ 円筒部 １４ 弾性体層 １９ シールド（シールド部材） ２０〜２３ 帯電ブラシ ２２ａ 毛体部 ３２ 除電ブラシ ５０ 抵抗（交流負荷手段） ５１ コンデンサ（交流負荷手段） ５２ バリスタ（交流負荷手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 克彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 七瀧 秀夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 宮本 敏男 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 笛井 直喜 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 吉岡 真人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 伊藤 尚代 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性芯金上に樹脂層を接着形成して成
   る転写ローラにおいて、前記樹脂層の体積抵抗値を１０
   ⁷ 〜１０¹¹Ω・ｃｍに設定したことを特徴とする転写ロ
   ーラ。
2. 【請求項２】 長手方向中央部と端部における外径が異
   なることを特徴とする請求項１記載の転写ローラ。
3. 【請求項３】 前記樹脂層上に体積抵抗値が１０⁴ 〜１
   ０⁶ Ω・ｃｍの弾性体層を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の転写ローラ。
4. 【請求項４】 像担持体を所定の電位に帯電又は除電す
   る帯電ブラシ又は除電ブラシにおいて、各ブラシ毛体の
   先端に少なくとも１個の球状部分を形成したことを特徴
   とする帯電又は除電ブラシ。
5. 【請求項５】 交流電圧と直流電圧の重畳電圧バイアス
   が印加されることを特徴とする請求項４記載の帯電又は
   除電ブラシ。
6. 【請求項６】 交流電圧バイアスが印加されることを特
   徴とする請求項４記載の帯電又は除電ブラシ。
7. 【請求項７】 帯電部材を被帯電体面に当接させてこれ
   を相対移動させることによって、被帯電体面を帯電処理
   する帯電装置において、前記帯電部材を、弾性を有する
   ローラ部と導電性芯金を含んで構成するとともに、前記
   導電性芯金の長手中央部外径を長手両端部外径よりも大
   きくしたことを特徴とする帯電装置。
8. 【請求項８】 前記帯電部材の導電性芯金の長手中央部
   外径Ｄ１が長手両端部外径Ｄ２に対して、 １．２≦（Ｄ１／Ｄ２）≦１．８ に設定されていることを特徴とする請求項７記載の帯電
   装置。
9. 【請求項９】 前記帯電部材の導電性芯金の長手中心、
   同導電性芯金の長手中央部の中心及びローラ部の長手中
   心が同一であり、且つ、導電性芯金の長手中央部の長さ
   Ｌ１がローラ部の長さＬに対して、 １／１０≦（Ｌ１／Ｌ）≦１／４ に設定されていることを特徴とする請求項７記載の帯電
   装置。
10. 【請求項１０】 帯電部材を被帯電体面に当接させてこ
    れを相対移動させることによって、被帯電体面を帯電処
    理する帯電装置において、前記帯電部材を、芯金、弾性
    体及び円筒部を含んでローラ状に成形し、前記弾性体を
    詰めた前記円筒部の断面中心に前記芯金を貫通せしめて
    構成することを特徴とする帯電装置。
11. 【請求項１１】 前記弾性体は中央部弾性体と端部弾性
    体で構成され、端部弾性体の硬度は中央部弾性体の硬度
    よりも小さく、両者の硬度差はＳＲＩＳ−０１０１に規
    定される硬度で５〜３０°の範囲に設定されることを特
    徴とする請求項１０記載の帯電装置。
12. 【請求項１２】 前記中央部弾性体の長さは、帯電部材
    の長手全長の２０〜５０％の範囲に設定されることを特
    徴とする請求項１１記載の帯電装置。
13. 【請求項１３】 像担持体に圧接される帯電部材と、該
    帯電部材に定電流の交流電圧及びこれに重畳する直流電
    圧から成るバイアス電圧を印加するためのバイアス電源
    を含んで構成される帯電装置において、前記帯電部材の
    近傍にシールド部材を配設し、該シールド部材を交流負
    荷手段を介して接地したことを特徴とする帯電装置。
14. 【請求項１４】 前記交流負荷手段として、 １／２πｆＣ≦Ｒ≦１００／２πｆＣ ここに、ｆ：帯電部材に印加する交流電圧の周波数 Ｃ：帯電部材と像担持体の形成する静電容量 を満足する大きさＲの抵抗値を有する抵抗を用いること
    を特徴とする請求項１３記載の帯電装置。
15. 【請求項１５】 前記交流負荷手段として、 Ｃ×１０^-3≦Ｃ’≦Ｃ ここに、Ｃ：帯電部材と像担持体の形成する静電容量 を満足する大きさＣ’の静電容量を有するコンデンサを
    用いることを特徴とする請求項１３記載の帯電装置。
16. 【請求項１６】 前記交流負荷手段として、電圧定格値
    Ｖ_B が、 Ｖ_B ≧Ｖ_PP／２ ここに、Ｖ_PP：帯電部材に印加する交流電圧のピーク間
    電圧 を満足するバリスタを用いることを特徴とする請求項１
    ３記載の帯電装置。
17. 【請求項１７】 回転円筒体より成る像担持体と、該像
    担持体に押圧される画像形成手段を有する画像形成装置
    において、前記像担持体は、これと前記画像形成手段と
    のニップ部においてクラウン形状を成すことを特徴とす
    る画像形成装置。