JPH06118770A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体と帯電部材がスリップすることによ
り、クリーニングブレードをすり抜けるトナーが感光体
にこすりつけられて画像不良が生ずることを防止し、良
好な画像形成を行うこと。 【構成】 画像形成装置における帯電部材（５）を、少
なくとも導電層（５ａ）と、その導電層を覆い被帯電体
面に接触する表面層（５ｂ）を有する導電性ロールと
し、該帯電部材の導電性ロールの非画像部に相当する両
端の表面層（５ｄ）の動摩擦係数μ_K がＪＩＳ Ｋ７１
２５に規定される試験方法に於いて感光体の動摩擦係数
μ_KDよりも大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置等に適用
可能であり、例えば感光体のような被帯電体面を帯電す
る帯電部材及びこの帯電部材を被帯電面に接触させて帯
電を行う帯電装置を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】次に画像形成装置に関する従来技術につ
いて説明する。

【０００３】〈従来技術１〉従来、電子写真方式の画像
形成装置には図２で示されているように画像形成工程中
に静電潜像形成、現像、転写、クリーニング、定着とい
う主な工程を含んでいる。ここでは像担持体として感光
体が多用されており、この感光体を帯電し画像露光して
静電潜像を形成する。

【０００４】上記の画像形成工程中の感光体を帯電させ
る工程に於いて最近、感光体に直接当接させて帯電させ
る接触帯電装置が提案されている。接触式帯電装置は帯
電部材を被帯電体面に押圧接触させ、該帯電部材に電圧
（直流電圧、あるいは直流電圧と交流電圧の重畳電圧な
ど）を印加する事で被帯電体面を所定の極性、電位に帯
電させるものである。

【０００５】このような接触式帯電装置は非接触式であ
るコロナ帯電装置に比較して低い印加電圧を使用し、オ
ゾンの発生が少ない、などの利点を有している。

【０００６】しかしながら、接触帯電装置の問題点の１
つとして帯電部材が被帯電体接触している為に感光体と
接触従動ローラー型の帯電部材も感光体の回転速度が速
くなるにつれて、また表面層が滑るような部材であると
帯電部材が従動でも回転せずに滑ってしまう。つまり感
光体と帯電部材がスリップしてしまう事により、クリー
ニングブレードをすり抜けるわずかなトナーを感光体に
こすりつけてしまい感光体にトナーが固着してしまい、
画像不良が生じる。

【０００７】〈従来技術２〉従来、電子写真装置（複写
機、光プリンタなど）、静電記録装置等の画像形成装置
に於いて、感光体、誘電体等の被帯電体としての像担持
体面を帯電処理する手段機器としては従来からコロナ放
電装置が広く利用されている。

【０００８】コロナ放電装置は像担持体等の被帯電面を
所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効であ
る。しかし、高圧電源を必要とし、コロナ放電のために
オゾンが発生するなどの問題を有している。

【０００９】このようなコロナ放電に対して、電圧を印
加した帯電部材を被帯電体面に接触させて被帯電体面を
帯電処理する接触帯電装置は、電源の低電圧化が図れ、
オゾンの発生量が少ない等の長所を有していることか
ら、例えば画像形成装置に於いてコロナ放電装置にかわ
る感光体、誘電体等の像担持体、その他の被帯電体面の
帯電処理手段として注目され、その実用化研究が進めら
れている。

【００１０】例えば、先に提案（特開昭６２−５１４９
２号公報、同６２−２３０３３４号公報など）されてい
るように、接触帯電装置に於いて直流電圧を帯電部材に
印加したときの帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧
を有する振動電界（交互電界）を帯電部材と被帯電体と
の間に形成すること、更には表層に高抵抗層を設けた帯
電部材を用いることにより、被帯電体の帯電均一性、感
光体等の被帯電体表面のピンホール・傷等によるリーク
防止等を図ることができる。

【００１１】また、帯電部材として導電性繊維毛ブラシ
あるいは導電性弾性ローラー等の導電性部材（導電性電
位維持部材）を被帯電体と接触させ、外部から直流電圧
を印加することにより被帯電体たる感光体表面に電荷を
直接注入して感光体表面を所定の電位に帯電させるもの
もある。

【００１２】図３は接触式帯電装置の一例の概略図であ
る。（以下帯電ローラーと記す。）該帯電ローラーは中
心の芯金１０２ｃとその外周に形成した導電層１０２ｂ
と、更にその外周に形成した抵抗層１０２ａとからな
る。

【００１３】帯電ローラー１０２は芯金１０２ｃの両端
部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受けさせて、ド
ラム型の感光体１０１に並行に配置して不図示の押圧手
段で感光体１０１面に対して所定の押圧力をもって圧接
され、感光体１０１の回転駆動に伴い従動回転する。
（ギア等を取り付け、モーターから駆動を受け、強制駆
動することも可能である。）１０３は帯電ローラー２に
対するバイアス印加電源である。この電源１０３と帯電
ローラー１０２の芯金１０２ｃとが電気的に接続されて
いて電源３により帯電ローラー１０２に対して所定のバ
イアスが印加される。このバイアスとして従来から直流
電圧印加や交流電圧に直流電圧を重畳して電圧印加する
ものが提案されている。

【００１４】そして、被帯電体たる感光体１０１が回転
駆動されると、この感光体に圧接され且つバイアス電圧
が印加された帯電部材としての帯電ローラー１０２によ
り感光体の外周面が所定の極性・電位に帯電処理され
る。

【００１５】詳細については後述するが、帯電後は、画
像内容に応じた画像露光が為され、静電潜像が形成され
る。その潜像を現像剤により顕画化し、更に紙上に転写
を行い、定着する。転写後の感光体上は、転写残りの現
像剤をクリーニングブレードにて掻き落として清掃し、
次の画像形成に備えて露光除電して初期化する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、上記従来技術１における問題点を解決し、感光体と
帯電部材のスリップを防止し、良好な画像を形成する画
像形成装置を提供することにある。

【００１７】また、前述のように従来技術２において
は、画像形成を行うと、帯電部材の抵抗値が使用と共に
変化し、特に増加した場合において、ある抵抗値を超え
ると帯電特性が変化する。特に帯電方式として、接触方
式の直流電圧印加の場合には、初期と同一の印加電圧で
は感光体に、十分な表面電位が得られなくなる。このた
め黒原稿表面電位が低下し、現像時に十分な現像コント
ラストを得ることができず、良好な黒画像（ベタ黒）が
得られないという障害があった。

【００１８】それを現像バイアスで調整する場合でも調
整巾を十分に広く確保しておく必要があるため、調整範
囲が広範囲で電源等のコストアップ要因となっていた。

【００１９】本発明の第２の目的は、上記のような問題
点を解決しようとするもので、被帯電体に十分な表面電
位を与え、良好な画像を得るようにした画像形成装置を
提供することにある。

【００２０】また、前記従来技術２においては、帯電部
材として帯電ローラーを用いて画像形成をおこなうと、
特に初期、即ち感光体の外周面がクリーニングブレード
等により、余り削られていない状態のとき、ハーフトー
ン及びベタ黒の画像形成を行おうとすると、帯電部材と
被帯電体が、被帯電体が移動するにつれ徐々に近づいて
いく側（上流側）で、被帯電体に移動した電荷が、帯電
部材と被帯電体の当接部から、徐々に離れていく側（下
流側）に被帯電体が移動する際に生じるはく離放電によ
り、被帯電上の電荷の一部が奪われることにより、画像
進行方向に対し垂直に長さ２〜１０ｍｍ、巾０．５ｍｍ
以下の小さな白スジが発生するという障害が生じてしま
い、安定した画像を形成することを阻害する因子の一つ
となっていた。

【００２１】本発明の第３の目的は、上記のような白ス
ジの発生を除去し、良好な画像を形成し得る画像形成装
置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明による課題の解決
手段は、特許請求の範囲の請求項に記載のとおりであ
り、即ち、前記第１の目的を達成するために、請求項
１、２に記載のとおり、（Ａ）帯電部材を感光体に接触
させ交流電圧あるいは直流電圧を印加して感光体に通電
する事により帯電を行う帯電装置であり、前記帯電部材
は、少なくとも導電層と、その導電層を覆い被帯電体面
に接触する表面層を有する導電性ロールであり、該帯電
部材の導電性ロールの非画像部に相当する両端の表面層
の動摩擦係数μ_K がＪＩＳ Ｋ７１２５に規定される試
験方法に於いて感光体の動摩擦係数μ_KDよりも大きい事
を特徴とする画像形成装置、（Ｂ）該帯電部材は感光体
の回転方向の接線方向と平行に支持されており感光体の
回転と従動して回動する事を特徴とする（Ａ）に記載の
画像形成装置であり、前記第２の目的を達成するために
（Ｃ）被帯電体に該被帯電体面を帯電処理する工程を含
む作像プロセスを適用して、画像形成を実行する画像形
成装置であり、該被帯電体の帯電処理手段は、電圧を印
加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体面を帯
電する接触式帯電装置であり、帯電部材の抵抗値を測定
する測定部材を有する画像形成装置であり、測定した抵
抗値に応じて、帯電部材と回路的に、直列あるいは並列
に接続された、可変抵抗、コンデンサの値を制御するこ
とを特徴とする画像形成装置、（Ｄ）前記１の構成にお
いて、被帯電体の容量を測定する部材を有し、容量の変
化に伴う、放電開始電圧をも同時に計算することで印加
電圧を制御することを特徴とする画像形成装置、（Ｅ）
被帯電体に該被帯電体面を帯電処理する工程を含む作像
プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置で
あり、該被帯電体の帯電処理手段は、電圧を印加した帯
電部材を被帯電体に当接させて被帯電体面を帯電する接
触式帯電装置であり、帯電部材の抵抗値を測定する測定
部材を有する画像形成装置であり、測定した抵抗値によ
り、印加電圧を制御することを特徴とする画像形成装
置、（Ｆ）前記（Ｅ）の構成において、被帯電体の容量
を測定する測定部材を有し、容量の変化に伴う、放電開
始電圧をも同時に計算することで、印加電圧を制御する
ことを特徴とする画像形成装置であり、前記第３の目的
を達成するために、（Ｇ）被帯電体に該被帯電体面を帯
電処理する工程を含む作像プロセスを適用して画像形成
を実行する画像形成装置であり、該被帯電体の帯電処理
手段は、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接させ
て被帯電面を帯電する接触式帯電装置であり、帯電部材
と被帯電体空隙が被帯電体の移動と共に近づく側（以後
上流側と称する）の帯電領域を帯電不能にする手段、あ
るいは部材を有することを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００２３】

【作用】次に本発明の作用について述べると、解決手段
（Ａ），（Ｂ）によれば、帯電部材の両端の表面層の動
摩擦係数が感光体の動摩擦係数よりも大きくされること
により、帯電部材は感光体の回転に従動回転し、感光体
へのトナーの固着を防止する。解決手段（Ｃ），（Ｄ）
によれば、画像形成回数が増加して、帯電部材の抵抗値
が増加しても、可変抵抗あるいは可変コンデンサーを制
御することで、最適のインピーダンスにすることで常に
一定のドラム表面電位を得ることができ、良好なベタ黒
画像を得ることができ、又、帯電部材の抵抗層の環境湿
度変動があっても同様に一定のドラム表面電位を得るこ
とができ、良好な画像を提供できる。解決手段（Ｅ），
（Ｆ）によれば、画像形成回数が増加して、帯電部材の
抵抗値が増加しても、その都度抵抗値に応じた、最適な
補正印加電圧を帯電部材に印加することで、常に一定の
ドラム表面電位を得ることができ、良好なベタ黒画像を
得ることができ、又、帯電部材の抵抗層の環境湿度変動
があっても同様に一定のドラム表面電位を得ることがで
き、良好な画像を提供できる。解決手段（Ｇ）によれ
ば、除電、露光を行うことで、帯電部材と被帯電体の当
接部（以後ニップ部と称する）から、両者が離れる側
（以後下流側と称する）に移る際に生じるはく離放電に
よる電荷の欠落がなく、ハーフトーンやベタ黒画像形成
時に顕著である横白スジを防止することができる。

【００２４】

【実施例】次に、請求項１、２の発明の実施例を図１、
２について説明する。

【００２５】本発明の概念図を図１に図示する。接触帯
電部材５は表面層５−ｂ、導電層５−ａ、芯金５−ｃ、
動摩擦係数の大きい両端表面層５−ｄより構成されてお
り、芯金に印加されたバイアスは被膜層を介して感光体
に印加され帯電を行う。

【００２６】本発明に於ける帯電部材の表面層は長期に
わたって安定した帯電特性と良好な画像を得るために帯
電部材が感光体としてスリップしてしまう事を防止する
事が必要であり、そのために帯電部材の非画像部に相当
する両端部分の表面層の動摩擦係数μ_K が感光体の動摩
擦係数μ_KDよりも大きい部材である。つまり端面に感光
体の表面より滑らない表面を用いる事で帯電部材が感光
体と確実に従動して回転する事ができ、そのためスリッ
プを防止でき、それ故に感光体へのトナーの固着が防止
できるのである。

【００２７】両端の表面層の動摩擦係数μ_K はＪＩＳ
Ｋ７１２５に規定される試験方法に於いて感光体の動摩
擦係数をμ_KDとすると、μ_K ＞μ_KDの範囲である事が好
ましく、より好ましくはμ_K ＞μ_KD＋０．１の範囲であ
る。

【００２８】動摩擦係数が感光体の動摩擦係数よりも小
さい値であると、帯電部材と感光体がスリップしてしま
い融着の発生を防止できなくなり好ましくない。

【００２９】また、両端の感光体との接触する幅（概念
図で示してあるＬ）は、両端共に等しい事が好ましく、
さらにその幅は導電性ロールの長手方向の長さをＴとし
たときＬ（ｃｍ）＞（Ｔ（ｃｍ）／２０）／２である事
が好ましい。

【００３０】したがってもちろん被膜層全体の動摩擦係
数が感光体の動摩擦係数よりも大きい値であっても良
い。

【００３１】Ｌが上記で表される範囲よりも少ないと感
光体の回転に従動できなくなり帯電部材と感光体がスリ
ップしてしまい好ましくない。

【００３２】両端に上記のような表面層を設ける方法に
は、上記の値に相当したフィルム、シート等を巻き付け
接着する方法やシームレスのチューブで覆う方法、画像
領域に相当する部分をマスキングし両端の部分のみをデ
ィッピングやスプレー塗布等でコートする方法などが考
えられる。

【００３３】もちろん、被膜層自体を上記の範囲で表さ
れる動摩擦係数を有する表面層にしても良い。

【００３４】例えば、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、等の合成
樹脂フィルム、シート等を用いる事ができ、また両面テ
ープ等のタック性の強いものも用いる事ができる。

【００３５】本発明に用いられる導電層は非金属であり
感光体への当接状態の安定性より低硬度の材料が好まし
い。

【００３６】例えばポリウレタン、ポリエステル、ポリ
ビニルアルコール等の樹脂やＥＰＤＭ、ＮＢＲ等のゴム
が用いられる。

【００３７】導電性の顔料としてはカーボンブラックや
カーボングラファイト、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げ
られる。

【００３８】本発明に用いられる画像領域部での表面層
は中抵抗（１０⁶ 〜１０¹⁰Ω）の抵抗値を有する材料が
用いられる。

【００３９】例えば樹脂としてはポリアミド、ポリイミ
ド、ポリウレタン、ポリエステル、シリコン、テフロン
等が用いられ、中抵抗に調整するためにカーボンブラッ
クやカーボングラファイト、酸化チタン、酸化亜鉛等の
導電性顔料を適宜添加させても良い。

【００４０】抵抗値が１×１０Ω⁶ 以下では感光体に損
傷等が発生した場合に耐圧が出せずに好ましくない。

【００４１】また１×１０Ω¹⁰以上では電流が流れずに
帯電不良が発生し好ましくない。

【００４２】以下に本発明の具体的実施例を示すがこれ
に限られるものではない。

【００４３】〈実施例１〉導電層としてカーボンブラッ
クを分散させたＥＰＤＭを用いナイロン樹脂に酸化チタ
ンを分散させ、１０⁸ Ωの抵抗値に調整した被膜層を用
い長手方向の長さ３３０ｍｍ、φ１４ｍｍの導電性ロー
ルを作製した。

【００４４】上記の導電性ロール両端に幅１５ｍｍに厚
さ１０μｍのポリウレタンのシートを両面テープで巻き
付け接着した。ドラムは表面層が動摩擦係数０．３５の
ポリカーボネートを使用したものを用いた。

【００４５】この導電性ロールを図２で示されている画
像形成装置の１次帯電器の位置に取り付け調整する。

【００４６】この帯電装置を用いて以下の項目について
評価を行った。結果を表−１にまとめる。

【００４７】１）導電性のロールの非画像部に相当する
両端に設けた表面の動摩擦係数の測定を行った。

【００４８】２）この画像形成装置を用いて３２．５
℃、８５％の環境下で耐久を行いドラム上にトナーが固
着した画像不良の発生レベルを目視で以下の評価で行っ
た。

【００４９】◎：発生なし ○：６万枚までは発生なし △：３万枚までは発生なし ×：１万枚以下で発生 〈実施例２〉両端をポリエチレンテレフタレートを用い
た以外は実施例１と同様の評価を行った。

【００５０】〈実施例３〉両端をポリエチレンフィルム
を用いた以外は実施例１と同様の評価を行った。

【００５１】〈実施例４〉両端をポリプロピレンフィル
ムを用いた以外は実施例１と同様の評価を行った。

【００５２】〈実施例５〉両端をポリ塩化ビニルフィル
ムを用いた以外は実施例１と同様の評価を行った。

【００５３】〈実施例６〉両端をポリ塩化ビニルのチュ
ーブで覆った以外は実施例１と同様の評価を行った。

【００５４】〈実施例７〉ポリアミド樹脂であるトレジ
ン（ＥＦ−３０Ｔ、帝国化学）を両端にディッピング方
法で塗布し８０℃で１５分間乾燥させて導電性ロールと
した以外は実施例１と同様の評価を行った。

【００５５】〈実施例８〉ポリウレタン樹脂であるＭＷ
００２（三洋化成）を両端にスプレー方法で塗布し７０
℃で３０分間乾燥させて導電性ロールとした以外は実施
例１と同様の評価を行った。

【００５６】〈比較例１〉両端を高密度のポリエチレン
フィルムを用いた以外は実施例１と同様の評価を行っ
た。

【００５７】〈比較例２〉両端をポリ塩化ビニリデンを
用いた以外は実施例１と同様の評価を行った。

【００５８】〈比較例３〉両端をカーボンを分散させた
ポリアミドのチューブを用いた以外は実施例１と同様の
評価を行った。

【００５９】〈比較例４〉ポリウレタン樹脂（ＭＷ００
２）にフッ素樹脂であるテフロンを分散させた溶液を両
端にディッピング方法で塗布し８０℃で１５分間乾燥さ
せて導電ロールとした以外は実施例１と同様の評価を行
った。

【００６０】

【表１】

【００６１】次に、請求項３乃至９の発明の実施例を図
３乃至１８について説明する。

【００６２】〈実施例９〉 （１）画像形成装置例 図３は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成を示
している。

【００６３】１０１は被帯電体としての像担持体であ
り、本例のものはアルミニウム等の導電性基体層１０１
ｂと、その外周面に形成した光導電層１０１ａを基本構
成層とするドラム型の電子写真感光体である。支軸１０
１ｄを中心に図面上時計方向に所定の周速度をもって回
転駆動される。

【００６４】１０２はこの感光体１０１面に接して感光
体面を所定の極性・電位に一様に一次帯電処理する帯電
部材であり、本例はローラタイプのものである（以下帯
電ローラと記す）。帯電ローラ１０２は中心芯金１０２
ｃと、その外周に形成した導電層１０２ｂと、更にその
外周に形成した抵抗層１０２ａ₁ ，１０２ｂ₂ とから成
り、芯金１０２ｃの両端部を不図示の軸受部材に回転自
由に軸受させてドラム型の感光体１０１に並行に配置し
て不図示の押圧手段で感光体１０１面に対して所定の押
圧力をもって圧接され、感光体１０１の回転駆動に伴い
従動回転する。而して電源１０３で芯金１０２ｃに所定
の直流バイアスが印加されることで回転感光体１の周面
が所定の極性・電位に接触帯電される。

【００６５】帯電部材１０２で均一に帯電処理を受けた
感光体１０１面は次いで露光手段１１０により目的画像
情報の露光（レーザービーム走査露光、原稿画像のスリ
ット露光など、本実施例では原稿画像のスリット露光と
する）を受けることで、その周面に目的の画像情報に対
応した静電潜像が形成される。その潜像は次いで現像手
段１１１によりトナー画像として順次可視像化されてい
く。

【００６６】このトナー画像は、次いで、転写手段１１
２により不図示の給紙手段部から感光体１０１の回転と
同期どりされて適正なタイミングをもって感光体１０１
と転写手段１１２との間の転写部へ搬送された転写材１
１４の面に順次転写されていく。本例の転写手段１１２
は転写ローラであり、転写材１１４の裏からトナーと逆
極性の帯電を行なうことで感光体１０１面側のトナー画
像が転写材１１４の表面側に転写されていく。

【００６７】トナー画像の転写を受けた転写材１１４は
感光体１０１面から分離され不図示の像定着手段へ搬送
されて像定着を受け、画像形成物として出力される。或
いは裏面にも像形成するものでは転写部への再搬送手段
へ搬送される。

【００６８】像転写後の感光体１０１面はクリーニング
手段１１３で転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受
けて清浄面化され、更に除電露光装置１１５により除電
されて、繰り返して作像に供される。

【００６９】（２）帯電部材１０２の各種形態例 ローラタイプの帯電部材１０２は面移動駆動される被帯
電体としての感光体１０１に従動回転させてもよいし、
非回転のものとさせてもよいし、感光体１０１の面移動
方向に順方向又は逆方向に所定の周速度をもって積極的
に回転駆動させるようにしてもよい。

【００７０】帯電部材１０２はローラタイプ以外にも、
ブレード状タイプ・ブロック状タイプ・ロッド状タイプ
・ベルト状タイプなどの形態に構成できる。

【００７１】図７（ａ）はブレード状タイプとしたもの
の一例の横断面図を示している。この場合、被帯電体１
０１面に当接されるブレード状帯電部材１０２の向きは
被帯電体１０１面の面移動方向に順方向又は逆方向のど
ちらでもよい。図７（ｂ）はブロック状もしくはロッド
状としたものの一例の横断面図を示している。各タイプ
の帯電部材１０２において、１０２ｃは導電性の芯金部
材、１０２ｂは導電層、１０２ａは抵抗層を示してい
る。

【００７２】ブロック状もしくはロッド状としたもの
は、回転可能としたローラタイプのものにおいては芯金
部材１０２ｃに対してバイアス電圧を印加するために必
要とする給電用摺動接点１０３ａなしに芯金部材１０２
ｃに対して電源１０３に通じるリード線を直接に接続す
ることができ、給電用摺動接点１０３ａから発生する可
能性のある電気ノイズがなくなるという利点とともに、
省スペース化、さらには被帯電体面のクリーニングブレ
ードを兼用させる構成のものとすることも可能である。

【００７３】（３）シーケンス 図８は図３例の装置の動作シーケンス例である。本例は
２枚連続プリントの場合を示している。

【００７４】 プリント開始信号にもとずき、それま
でスタンバイ状態にある装置の感光体１０１（以下、ド
ラムと記す）の回転駆動が開始されて前回転期間が開始
される。このドラム１０１の回転開始と同時に除電露光
１１５がＯＮとなり、区間Ａ１においてドラム１０１の
一周面以上が除電される。

【００７５】 次に接触帯電部材である帯電ローラ１
０２に対する１次帯電バイアスであるＤＣバイアスがＯ
Ｎとなる。

【００７６】 次に画像露光（原稿画像のスリット露
光）による１枚目の画像形成が行なわれる。

【００７７】 最終枚目のプリントの画像形成が終了
したらドラム１０１は後回転期間に入り、この後回転期
間の区間Ａ２においてドラム１０１の一周面以上の除電
露光１１５がなされて除電され、ドラム１０１の回転と
除電露光がＯＦＦとなり、装置は次のプリント開始信号
の入力までスタンバイ状態に入る。

【００７８】（４）電圧補正方法 次に、直流電源１０３を用いて最適な帯電を行なう方法
について説明する。このために、まず、帯電ローラに直
流電源１０３により直流電圧を印加する場合の帯電メカ
ニズムについて説明する。なお感光体１０１としては、
負極性のＯＰＣ感光ドラムを用いた。具体的には、感光
体層として、アゾ顔料をＣＧＬ層（キャリア発生層）と
し、その上にヒドラゾンと樹脂を混合したものをＣＴＬ
層（キャリア輸送層）として２４μの厚さに積層した負
極性有機半導体層（ＯＰＣ層）とし、このＯＰＣ感光ド
ラムを回転駆動させ、その表面に帯電ローラ１０２を接
触させ、該帯電ローラ１０２に直流電圧Ｖ_DCを印加して
暗所でＯＰＣ感光ドラムに接触させて帯電を行わせるも
のとし、帯電ローラ１０２通過後の帯電されたＯＰＣ感
光ドラムの表面電位Ｖ_D と、帯電ローラ１０２に対する
印加直流電圧Ｖ_DCとの関係を測定した。

【００７９】図１０の２４μｍの直線グラフはその測定
結果を示すものである。印加直流電圧Ｖ_DCに対して帯電
はドラム膜厚ごとに閾値を有し、特定電圧から帯電が開
始し、その帯電開始電圧以上の絶対値の電圧印加に対し
ては、得られる表面電位Ｖ_Dはグラフ上傾き１の直線的
な関係が得られた。

【００８０】ここで、帯電開始電圧は以下に示すように
定義する。即ち、電位が０の像担持体に対して帯電部材
へ直流電圧のみを印加してそれを徐々に大きくしていっ
た時、その印加直流電圧に対する像担持体たる感光体の
表面電位のグラフを書いてみる。この時、ＤＣ電位を１
００Ｖごとに取っていくが、表面電位０に対して表面電
位が現われた時を第１の点として１００Ｖごとに１０点
とる。この１０点より統計学でいう最小２乗法で直線を
書き、この直線上で表面電位０のときの印加直流電圧の
値を帯電開始電圧とする。図１０のグラフの直線は上記
最小２乗法により作成したものである。

【００８１】すなわち、帯電ローラ１０２への直流印加
電圧をＶ_DCとし、ＯＰＣ感光ドラム表面に得られる表面
電位をＶ_D 帯電開始電圧をＶ_THとすると、 Ｖ_D ＝Ｖ_DC−Ｖ_TH の関係がある。

【００８２】上記の式はパッシェン（Ｐａｓｃｈｅｎ）
の法則を用いて導出できる。

【００８３】図１１に帯電ローラ１０２とＯＰＣ感光体
層及びその微視的空間Ｚの形成する等価回路を示す。帯
電ローラ１０２の総抵抗Ｒ_r が小さい場合、感光体層１
０１に流れる電流Ｉ_D により生じる電圧降下Ｉ_D Ｒ_r は
Ｖ_DCに比べて十分に小さいので無視出来る。まず、Ｒ_r
を無視すると、空間Ｚにかかる電圧Ｖ_g は、以下の
（１）式で表わされる。

【００８４】 Ｖｇ＝Ｖ_DC・Ｚ／（Ｌ_S ／Ｋ_S ＋Ｚ） … （１） Ｖ_DC：印加電圧 Ｚ ：空隙 Ｌ_S ：感光体層厚み Ｋ_S ：感光体層比誘電率 一方、空隙Ｚにおける放電現象はパッシェンの法則によ
り、Ｚ＝８μ以上では放電破壊電圧Ｖｂは次の１次式
（２）及び（２）’で近似できる。

【００８５】 Ｖ_b ＝３１２＋６．２Ｚ （Ｖ_b ＞０の場合） … （２） Ｖ_b ＝−（３１２＋６．２Ｚ）（Ｖ_b ＜０の場合） … （２）’ Ｖ_b ＜０であるから（１）・（２）’式をグラフに書く
と、図１２のグラフのようになる。横軸は空隙距離Ｚ、
縦軸は空隙破壊電圧を示し、下に凸の曲線がパッシェ
ンの曲線、上に凸の曲線・・が夫々Ｚをパラメー
タとした空隙電圧Ｖ_g の特性を示す。

【００８６】パッシェンの曲線と、曲線〜が交点
を、有するとき放電が生ずるものであり、放電が開始す
る点においては、Ｖ_g ＝Ｖ_b として得られるＺに関する
２次方程式の判別式が０になる。このときが放電開始限
界であるから、Ｖ_DC＝Ｖ_THとなる。

【００８７】パッシェンの法則は空隙での放電現象に関
するものであるが、上記帯電ローラ２を用いた帯電過程
においても帯電部のすぐ近傍で微少ながらオゾンの発生
（コロナ放電に比較して１０^-2〜１０^-3）が認められ、
帯電ローラによる帯電が放電現象に関係しているものと
考えられる。

【００８８】従って、Ｖ_DCによりＶ_D を制御するために
は、 Ｖ_DC＝Ｖ_R ＋Ｖ_TH … （３） （Ｖ_R ：目標表面電
位） を用い、電位目標値Ｖ_R を設定して（３）式によりＶ_TH
を求めて加えればＶ_D をＶ_R に近づけることが出来る。
ここで（３）式からわかるように、しきい値電圧Ｖ
_THは、 Ｄ＝Ｌ_S ／Ｋ_S により決定されるわけである。

【００８９】帯電部材としては、帯電ローラを用い、図
３に層構成模型を示したように、芯金１０２ｃの上にＥ
ＰＤＭ等の１０⁴ 〜１０⁵ Ω・ｃｍの導電ゴム層２ｂを
設け、その上にヒドリンゴム等からなる１０⁷ 〜１０⁹
Ω・ｃｍ程度の中抵抗層２ａ₂ を設け、その上にトレジ
ン（注：帝国化学（株）の商標）等のナイロン系物質か
らなる１０⁷ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍのブロッキング層２ａ₁
を表層として設けた、硬度がＡｓｋｅｒ−ｃ測定で５０
°〜７０°程度のものを用いた。

【００９０】次にローラ抵抗値と、ドラム表面電位につ
いて考える。図１３の様な等価回路を用いて考える。即
ち、ローラの抵抗と、空気層及びドラム容量のＲＣの直
列回路である。これをドラム表面電位Ｖ_D について解く
と、Ｖ_D ＝Ｖ_P （１−ｅｘｐ［−ｔ／τ］）−Ｖ_thで与
えられる。ここで、Ｖ_P は印加電圧（Ｖ又はｋＶ）、τ
は時定数でτ＝ＣＲ（Ｃは空気層、ドラム容量の合成容
量）である。又、ｔはドラムが帯電領域を過ぎる時間で
あるから、ｔ＝帯電領域巾（ｘ）／プロセススピード
（ｖ_P ）で与えられる。

【００９１】又、ｘは図１４のＺ₁ ，Ｚ₂ で定まり、そ
の巾はドラム径、ローラ径により一義的に定まり、

【００９２】

【数１】

【００９３】で与えられる。（図１５） 次に印加電圧Ｖ_P にかかる係数Ｙ＝１−ｅｘｐ（−ｔ／
τ）について考える。簡単のため、ｈ＝ｔ／τとする。
ここでＹが１に近ければ、一定のドラム電位Ｖ_D を得る
ことができるのがわかる。図１６は縦軸をＹ、横軸をｈ
とした時のグラフである。ここで実際の機械におけるド
ラム表面電位の公差を±５％とする。即ちＹ＝０．９５
以上であれば、適正ドラム表面電位（使用可能Ｖ_A ）を
得ることができる。

【００９４】ここでグラフよりＹ＝０．９５を与えるｈ
を求めると、ｈ＝３．０となる。即ちｈ≧３．０であれ
ば、適正なドラム表面電位を得ることができる。ｈ＝
３．０をＲについて解くと、Ｒ_th＝ｘ／３・Ｃ・ｖ_P で
与えられる。

【００９５】即ちＲ_th迄は、制御を与えなくても一定の
ドラム表面電位を得ることができる。

【００９６】そこで、抵抗値がＲ_thを超えた時について
は、図３の様に可変抵抗Ｒ_v を並列に接続することで接
離可能な抵抗測定部材１２０により得られたローラ抵抗
値がＲ_o になったとすると（Ｒ_o ＞Ｒ_th）、Ｒ_o とＲ_v
の合成抵抗がＲ_th以下になるよう、即ちＲ_th＞Ｒ_o ・Ｒ
_v ／（Ｒ_o ＋Ｒ_v ）よりＲ_v ＞（Ｒ−Ｒ_th）／（Ｒ_o−
Ｒ_th）に制御することにより時定数τ＝ＣＲ、即ち前記
ｈをｈ＞３にすることができ主ドラム表面電位を一定に
保つことができる。（図１７） 〈比較例〉抵抗値により可変抵抗を制御しない場合（従
来例）、図１８の様に耐久時間が１０時間を超えたあた
りから、適正なドラム表面電位が得られていないことが
わかる。

【００９７】〈実施例１０〉図４の様に帯電ローラーと
回路的に可変コンデンサーＣ_V を直列に接続した場合に
ついて、抵抗測定部材１２０により測定する抵抗値が
（Ｒ_o （＞Ｒ_th）になるとτ’＝ＣＲ_o となる。そこで
可変コンデンサーＣ_V によりτ（＝ＣＲ_th）＞Ｃ_V ・Ｃ
・Ｒ_o ／（Ｃ_V ＋Ｃ）即ちＣ_V ＜Ｒ_th・Ｃ／（Ｒ_o −Ｒ
_th）となるように制御することで前記ｈをｈ＞３とする
ことができ安定したドラム表面電位を得ることができ
る。

【００９８】〈実施例１１〉図５における様に可変抵抗
Ｒ_V をローラーに直列に接続することで合成抵抗Ｒ_t ＝
Ｒ_r ＋Ｒ_V （Ｒ_r ：ローラ抵抗）とする。

【００９９】次に合成抵抗Ｒ_t が常にローラ抵抗Ｒ_r の
上昇の最大値Ｒ_max になる様にし、初期の印加電圧を、
前記のＹを計算することでＶ_P ＝（Ｖ_D ＋Ｖ_th）／Ｙに
してやり、Ｒ_r が上昇するに従いＲ_v を減少させること
で、常にＲ_r ＋Ｒ_v ＝Ｒ_maxを保つようにすることで、
常に一定のドラム電位Ｖ_D を得ることができる。

【０１００】〈実施例１２〉感光体などの被帯電体の外
周面が耐久時間と共に削りとられ膜厚が減少し、容量が
変化し、前記Ｖ_thが変化する場合において、図６におけ
るように、膜厚を検知する手段１２１を有することで、
新たにＶ_thを計算し、前記Ｖ_P の式より実施例９、１
０、１１のいずれかを用いて制御することで、被帯電体
の容量が変化しても常に一定のドラム電位を得ることが
できる。

【０１０１】なお実施例９乃至１２はそれぞれ帯電部材
として、帯電ブレードを用いても同様の効果が得られ
る。

【０１０２】次に請求項１０乃至１６の発明の実施例１
３乃至１６について説明する。

【０１０３】〈実施例１３〉 （１）画像形成装置例 図１９は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成を
示している。

【０１０４】２０１は被帯電体としての像担持体であ
り、本例のものはアルミニウム等の導電性基体層２０１
ｂと、その外周面に形成した光導電層２０１ａを基本構
成層とするドラム型の電子写真感光体である。支軸２０
１ｄを中心に図面上時計方向に所定の周速度をもって回
転駆動される。

【０１０５】２０２はこの感光体２０１面に接して感光
体面を所定の極性・電位に一様に一次帯電処理する帯電
部材であり、本例はローラタイプのものである（以下帯
電ローラと記す）。帯電ローラ２０２は中心芯金２０２
ｃと、その外周に形成した導電層２０２ｂと、更にその
外周に形成した抵抗層２０２ａ₁ ，２０２ａ₂ とから成
り、芯金２０２ｃの両端部を不図示の軸受部材に回転自
由に軸受させてドラム型の感光体２０１に並行に配置し
て不図示の押圧手段で感光体２０１面に対して所定の押
圧力をもって圧接され、感光体２０１の回転駆動に伴い
従動回転する。而して電源２０３で芯金２０２ｃに所定
の直流バイアスが印加されることで回転感光体２０１の
周面が所定の極性・電位に接触帯電される。

【０１０６】帯電部材２０２で均一に帯電処理を受けた
感光体２０１面は次いで露光手段２１０により目的画像
情報の露光（レーザビーム走査露光、原稿画像のスリッ
ト露光など、本実施例では原稿画像のスリット露光とす
る）を受けることで、その周面に目的の画像情報に対応
した静電潜像が形成される。その潜像は次いで現像手段
２１１によりトナー画像として順次可視像化されてい
く。

【０１０７】このトナー画像は、次いで、転写手段２１
２により不図示の給紙手段部から感光体２０１の回転と
同期どりされて適正なタイミングをもって感光体２０１
と転写手段２１２との間の転写部へ搬送された転写材２
１４の面に順次転写されていく。本例の転写手段２１２
は転写ローラであり、転写材２１４の裏からトナーと逆
極性の帯電を行なうことで感光体２０１面側のトナー画
像が転写材２１４の表面側に転写されていく。

【０１０８】トナー画像の転写を受けた転写材２１４は
感光体２０１面から分離されて不図示の像定着手段へ搬
送されて像定着を受け、画像形成物として出力される。
或いは裏面にも像形成するものでは転写部への再搬送手
段へ搬送される。

【０１０９】像転写後の感光体２０１面はクリーニング
手段２１３で転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受
けて清浄面化され、更に除電露光装置２１５により除電
されて、繰り返して作像に供される。

【０１１０】（２）帯電部材２０２の各種形態例 ローラタイプの帯電部材２０２は面移動駆動される被帯
電体として感光体２０１に従動回転させてもよいし、非
回転のものとさせてもよいし、感光体２０１の面移動方
向に順方向又は逆方向に所定の周速度をもって積極的に
回転駆動させるようにしてもよい。

【０１１１】帯電部材２０２はローラタイプ以外にも、
ブレード状タイプ・ブロック状タイプ・ロッド状タイプ
・ベルト状タイプなどの形態に構成できる。即ち前記の
図７（ａ）又は（ｂ）のようにすることができる。

【０１１２】前記実施例９の（４）電圧補正方法におい
て、Ｒ_th＝ｘ／３・Ｃ・Ｖ_P が与えられ、Ｒ_th迄は、制
御を与えなくても、一定のドラム表面電位を得ることが
できることは、前述した。

【０１１３】次に、抵抗値がＲ_thを超えたときについて
考えると、前記の式よりＶ_D ＝Ｖ_P（１−ｅｘｐ（−ｔ
／τ）１−Ｖ_thで与えられた。これよりＶ_P ＝（Ｖ_D ＋
Ｖ_th）／Ｙで与えられるから、抵抗値を測定することで
Ｙの値を計算し代入することで、新たな印加電圧Ｖ_P を
定めてやれば、一定のＶ_D を得ることができる。

【０１１４】そこで図２４における耐久時間と抵抗値の
関係を用いて、制御を行ったものが図１７である。これ
より耐久時間が進んでも安定したドラム表面電位Ｖ_D を
得ることができる。

【０１１５】〈比較例〉実施例１３における制御を行わ
なかった場合のドラム電位と耐久時間の関係を表すのが
図１８である。これにより約１０時間超えた当たりか
ら、Ｖ_D が減少していくのがわかる。

【０１１６】〈実施例１４〉図２０における様に、ロー
ラ長手全域巾１ｍｍに当接するように抵抗測定部材２２
０（例えば、アルミプレート）を配置し、コピーＯＮ後
前回転時にＤＣ印加電圧を行い抵抗を測定し、同様の制
御を行ったところ、実施例１３と同様安定したＶ_D を得
ることができる。又、直接抵抗値を測定しているので環
境湿度による抵抗の変化にも対応できる。

【０１１７】このアルミプレートの測定部材２２０は、
常時ローラ当接でも、測定時のみ当接でもよい。

【０１１８】〈実施例１５〉図２１における様に、ロー
ラの清掃部材として、導伝性ブラシを取り付け、実施例
１４と同様に、抵抗測定部材兼クリーニング部材（ブラ
シ）により抵抗値を測定し、制御を行うことで実施例１
３、１４と同様の効果を得ることができた。又、トナ
ー、カイナ、紙粉等を清掃し、ローラ表面をクリーンに
保っているため、リーク等の問題もなく安定した制御を
行うことができる。

【０１１９】〈実施例１６〉感光体などの被帯電体の外
周面が耐久時間と共に削りとられ、膜厚が減少し、容量
が変化し、前記Ｖ_thが変化する場合において、図２２に
おけるように、前回転時に膜厚を検知する手段を有する
ことで、新たにＶ_th’を計算し、Ｖ_P ’＝（Ｖ_D ＋
Ｖ_th’）／Ｙの印加電圧を加えれば実施例１３〜１５同
様常に一定のドラム表面電位Ｖ_D を得ることができる。

【０１２０】又、実施例１３〜１６において、帯電部材
として、帯電ブレードを用いても同様の効果が得られ
る。

【０１２１】次に請求項１７乃至２０の発明の実施例１
７乃至１９について説明する。

【０１２２】〈実施例１７〉 （１）画像形成装置例 図２５は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成を
示している。

【０１２３】３０１は被帯電体としての像担持体であ
り、本例のものはアルミニウム等の導電性基体層３０１
ｂと、その外周面に形成した光導電層３０１ａを基本構
成層とするドラム型の電子写真感光体である。支軸３０
１ｄを中心に図面上時計方向に所定の周速度をもって回
転駆動される。

【０１２４】３０２はこの感光体３０１面に接して感光
体面を所定の極性・電位に一様に一次帯電処理する帯電
部材であり、本例はローラタイプのものである（以下帯
電ローラと記す）。帯電ローラ３０２は中心芯金３０２
ｃと、その外周に形成した導電層３０２ｂと、更にその
外周に形成した抵抗層３０２ａ₁ ，３０２ａ₂ とから成
り、芯金３０２ｃの両端部を不図示の軸受部材に回転自
由に軸受させてドラム型の感光体３０１に並行に配置し
て不図示の押圧手段で感光体３０１面に対して所定の押
圧力をもって圧接され、感光体３０１の回転駆動に伴い
従動回転する。而して電源３０３で芯金３０２ｃに所定
の直流バイアスが印加されることで回転感光体３０１の
周面が所定の極性・電位に接触帯電される。

【０１２５】帯電部材３０２で均一に帯電処理を受けた
感光体３０１面は次いで露光手段３１０により目的画像
情報の露光（レーザビーム走査露光、原稿画像のスリッ
ト露光など、本実施例では原稿画像のスリット露光とす
る）を受けることで、その周面に目的の画像情報に対応
した静電潜像が形成される。その潜像は次いで現像手段
３１１によりトナー画像として順次可視像化されてい
く。

【０１２６】このトナー画像は、次いで、転写手段３１
２により不図示の給紙手段部から感光体３０１の回転と
同期どりされて適正なタイミングをもって感光体３０１
と転写手段３１２との間の転写部へ搬送された転写材３
１４の面に順次転写されていく。本例の転写手段３１２
は転写ローラであり、転写材３１４の裏からトナーと逆
極性の帯電を行なうことで感光体３０１面側のトナー画
像が転写材３１４の表面側に転写されていく。

【０１２７】トナー画像の転写を受けた転写材３１４は
感光体３０１面から分離されて不図示の像定着手段へ搬
送されて像定着を受け、画像形成物として出力される。
或いは裏面にも像形成するものでは転写部への再搬送手
段へ搬送される。

【０１２８】像転写後の感光体３０１面はクリーニング
手段３１３で転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受
けて清浄面化され、更に除電露光装置３１５により除電
されて、繰り返して作像に供される。

【０１２９】（２）帯電部材３０２の各種形態例 ローラタイプの帯電部材３０２は面移動駆動される被帯
電体として感光体３０１に従動回転させてもよいし、非
回転のものとさせてもよいし、感光体３０１の面移動方
向に順方向又は逆方向に所定の周速度をもって積極的に
回転駆動させるようにしてもよい。

【０１３０】帯電部材３０２はローラタイプ以外にも、
ブレード状タイプ・ブロック状タイプ・ロッド状タイプ
・ベルト状タイプなどの形態に構成できる。即ち前記の
図７（ａ）又は（ｂ）のようにすることができる。

【０１３１】本構成において、ハーフトーン及びベタ黒
の画像形成を行った。

【０１３２】帯電部材としては、帯電ローラを用い、図
２５に層構成模型を示したように、芯金３０２ｃの上に
ＥＰＤＭ等の１０⁴ 〜１０⁵ Ω・ｃｍの導電ゴム層３０
２ｂを設け、その上にヒドリンゴム等からなる１０⁷ 〜
１０⁹ Ω・ｃｍ程度の中抵抗層３０２ａ₂ を設け、その
上にトレジン（注：帝国化学（株）の商標）等のナイロ
ン系物質からなる１０⁷ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍのブロッキン
グ層３０２ａ₁ を表層として設けた、硬度がＡｓｋｅｒ
−ｃ測定で５０°〜７０°程度のものを用いた。

【０１３３】そして、この帯電ローラ３０２を感光ドラ
ム１に総圧１６００ｇで当接させ、従動回転させて帯電
を行った。

【０１３４】すると、上流側で被帯電体に移動した電荷
が当接部から、下流側に離れていく際に生じるはく離放
電のため、被帯電体上の電荷が奪われ、画像上に白スジ
が生じた。

【０１３５】そこで図２５における様に、帯電上流部を
厚さ１２μｍ、抵抗率１０¹⁵Ω・ｃｍのＰＥＴのシート
３３０を覆うことで帯電不能とさせることで、当接部か
ら下流部への移動の際生じる、はく離放電を失くし、帯
電を下流部のみで行わせるようにしたところ、ハーフト
ーン及びベタ黒画像を形成する際に生じた白スジを除去
することができた。

【０１３６】〈比較例〉上記構成においてＰＥＴのシー
トで覆わない場合には、画像形成１枚目から２０００枚
程度まで白スジが生じた。

【０１３７】〈実施例１８〉図２６におけるように、帯
電上流部に、抵抗率１０¹³Ω・ｃｍの絶縁油３３を封入
することで、上流部での帯電を不能にすることで、実施
例１７と同様に、横白スジを除去することができた。

【０１３８】（特有の効果）実施例１７においては、Ｐ
ＥＴのシートと被帯電体が摺擦し、被帯電体表面に傷が
生じることがあったが、本実施例においては、傷が生じ
ることなく安定して、横白スジを除去できる。

【０１３９】〈実施例１９〉図２７におけるように、帯
電ローラーの帯電上流部に位置する部分を切り取り３３
２、その状態で被帯電体と従動させず、固定させること
で、上流部における帯電を不能とすることで、実施例１
及び２と同様に、横白スジを除去することができた。

【０１４０】（特有の効果）実施例１７，１８に比べ特
別な部材を必要としないためコスト・ダウンが図れ、構
成自体も単純である。

【０１４１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２によ
れば、導電性ロールの両端に感光体表面の動摩擦係数よ
りも大きい値を有する表面層を設ける事により、帯電部
材と感光体が滑る、つまりスリップする事が防止でき、
そのために長期の耐久により発生する融着を防止する事
ができ、それ故に長期にわたって安定した画像を与える
事ができる、接触帯電装置を得る事ができる。

【０１４２】又、請求項３乃至９によれば、帯電部材の
抵抗値を測定、更には、被帯電体の容量を測定する部材
を有し、測定することで、その値に応じて、帯電部材と
同一の回路中の可変抵抗、あるいは可変コンデンサを制
御することにより、耐久時間、並びに環境湿度等による
各パラメータの変動に関係なく、常に一定の被帯電体の
ドラム表面電位を得ることができ、良好な画像、濃度を
提供することができる。

【０１４３】又請求項１０乃至１６によれば、帯電部材
の抵抗値を測定、更には、被帯電体の容量を測定する部
材を有し、測定することで、耐久時間、並びに環境湿度
等による、各パラメータの変動に関係なく、常に一定の
被帯電体のドラム表面電位を得ることができ、良好な画
像、濃度を提供することができる。

【０１４４】又、請求項１７乃至２０によれば、帯電上
流部を、帯電不能にすることで、ニップ部から下流部
へ、被帯電体が移動する際に生じる、はく離放電による
電荷の欠落といった現象が生じないため、下流部のみで
被帯電体に帯電させることができ、ハーフトーン、及び
ベタ黒画像で顕著な画像上の横白スジを除去することが
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の帯電部材部の一実
施例を示す概念図

【図２】本発明による画像形成装置の一実施例を示す図

【図３】本発明に従う画像形成装置の第９実施例を示す
図

【図４】本発明に従う画像形成装置の第１０実施例を示
す図

【図５】本発明に従う画像形成装置の第１１実施例を示
す図

【図６】本発明に従う画像形成装置の第１２実施例を示
す図

【図７】本発明に従う接触帯電部の概略説明図

【図８】本発明に従う第９乃至１１実施例のシーケンス
図

【図９】本発明に従う第１２実施例のシーケンス図

【図１０】本発明に従う帯電特性を示す図

【図１１】帯電ローラと感光体及びその間隙の等価回路
を示す図

【図１２】空隙電圧の特性を示す図

【図１３】ドラム、空気層、ローラの等価回路を示す図

【図１４】印加電圧と放電空隙距離Ｚ₁ ，Ｚ₂ の関係を
示す図

【図１５】帯電領域幅とドラム径、ローラ径の関係を示
す図

【図１６】係数Ｙとｈの関係を示す図

【図１７】第９乃至１２における耐久時間とローラ抵抗
の関係を示す図

【図１８】従来の方式における耐久時間とローラ抵抗の
関係を示す図

【図１９】本発明に従う画像形成装置の第１３実施例を
示す図

【図２０】本発明に従う画像形成装置の第１４実施例を
示す図

【図２１】本発明に従う画像形成装置の第１５実施例を
示す図

【図２２】本発明に従う画像形成装置の第１６実施例を
示す図

【図２３】本発明に従う第１３実施例のシーケンス図

【図２４】耐久時間とローラ抵抗値の関係を示す図

【図２５】本発明に従う画像形成装置の第１７実施例を
示す図

【図２６】本発明に従う画像形成装置の第１８実施例を
示す図

【図２７】本発明に従う画像形成装置の第１９実施例を
示す図

【図２８】従来の接触式帯電装置の一例の概略構成図

【符号の説明】

１…感光体 ３…電源 ５…帯電部材 ５−ａ…導電層 ５−ｂ…被膜層 ５−ｃ…芯金 ５−ｄ…両端表面層 １０…１次帯電器 １１…現像器 １２…画像露光 １３…前露光 １４…クリーニン
グ装置 １５…定着装置 １６…転写、分離
装置 １７…紙経路 １８…給紙装置 １０１…感光体 １０２…帯電部材 １２０，２２０…抵抗測定部材 Ｒ_V …可変抵抗 Ｃ_r …可変コンデンサ ３３０…高抵抗シ
ート ３３１…油 ３３２…切欠

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 毅 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 山本武男 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 栗林哲哉 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 長田弘行 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 (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電部材を感光体に接触させ交流電圧あ
   るいは直流電圧を印加して感光体に通電する事により帯
   電を行う画像形成装置であり、前記帯電部材は、少なく
   とも導電層と、その導電層を覆い被帯電体面に接触する
   表面層を有する導電性ロールであり、該帯電部材の導電
   性ロールの非画像部に相当する両端の表面層の動摩擦係
   数μ_K がＪＩＳ Ｋ７１２５に規定される試験方法に於
   いて感光体の動摩擦係数μ_KDよりも大きい事を特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】 該帯電部材は感光体の回転方向の接線方
   向と平行に支持されており、感光体の回転と従動して回
   動する事を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 被帯電体に該被帯電体面を帯電処理する
   工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する
   画像形成装置であり、該被帯電体の帯電処理手段は電圧
   を印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体面
   を帯電する接触式帯電を行う画像形成装置において、 帯電部材の抵抗値を測定する手段を有し、帯電部材の抵
   抗値に応じて、帯電部材と同一回路中の可変抵抗、ある
   いは可変コンデンサを制御することを特徴とする画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 抵抗値の測定手段が帯電部材に当接する
   導電性部材であることを特徴とする請求項３に記載の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】 抵抗値測定手段が、帯電部材の清掃部材
   であることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形
   成装置。
6. 【請求項６】 抵抗値の測定手段が帯電部材から接離可
   能であることを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記
   載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 同時に被帯電体の容量（膜厚）を検知す
   る手段を有することを特徴とする請求項３乃至６の何れ
   かに記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 帯電部材が、導電性高分子材料からなる
   円柱状ロールであることを特徴とする、請求項３乃至７
   の何れかに記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 帯電部材が、表面に高抵抗層を有するこ
   とを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載の画像形
   成装置。
10. 【請求項１０】 被帯電体に該被帯電体面を帯電処理す
    る工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行す
    る画像形成装置であり、該被帯電体の帯電処理手段は、
    電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電
    体面を帯電する接触式帯電するようにした画像形成装置
    において、 この帯電部材の抵抗値を測定する手段を有し、その測定
    抵抗値に応じて帯電部材への印加電圧を制御することを
    特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 抵抗値の測定手段が帯電部材に当接す
    る導電性部材であることを特徴とする請求項１０に記載
    の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 抵抗値測定手段は、帯電部材の清掃部
    材であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の
    画像形成装置。
13. 【請求項１３】 抵抗値の測定手段が帯電部材から接離
    可能であることを特徴とする請求項１０乃至１２の何れ
    かに記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 同時に被帯電体の容量（膜厚）を検知
    する手段を有することを特徴とする請求項１０乃至１３
    の何れかに記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 帯電部材が、導電性高分子材料からな
    る円柱状ロールであることを特徴とする請求項１０乃至
    １４の何れかに記載の画像形成装置。
16. 【請求項１６】 帯電部材が、表面に高抵抗層を有する
    ことを特徴とする請求項１０乃至１４の何れかに記載の
    画像形成装置。
17. 【請求項１７】 被帯電体に該被帯電体面を帯電処理す
    る工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行す
    る画像形成装置であり、該被帯電体の帯電処理手段は、
    電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電
    体面を帯電する接触式帯電装置であり、この帯電部材と
    被帯電体の当接部の両側に微小間隙を有しつつ、被帯電
    体面が移動する帯電装置において、上流側微小間隙部に
    対応する被帯電体面を帯電不能にする手段を有すること
    を特徴とする画像形成装置。
18. 【請求項１８】 被帯電体に該被帯電体面を帯電処理す
    る工程を含む作像プロセスを適用して、画像形成を実行
    する画像形成装置であり、該被帯電体の上流側を帯電不
    能にする手段として、ＰＥＴのシートなどの絶縁体を、
    その部位に挿入することを特徴とする画像形成装置。
19. 【請求項１９】 帯電部材が導電性高分子材料からな
    る、円柱状ロールであることを特徴とする請求項１７又
    は１８に記載の画像形成装置。
20. 【請求項２０】 帯電部材が、表面に高抵抗層を有する
    ことを特徴とする請求高１７又は１８に記載の画像形成
    装置。