JPH11352856A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬質の現像ローラとの確実で安定した接触状
態を得ることが可能でクリーニングブレードとの当接に
よっても感光体が塑性変形しないようにする。 【解決手段】 可撓性を有する薄肉円筒状の感光体１１
の中央部分１１ｄに接触して感光体を撓ませつつ潜像を
可視像とする現像ローラ２１と、感光体表面に残留して
いる現像剤を除去するクリーニングブレード３１とを備
え、感光体の半径をＲ，基材１１ａのヤング率をＥ，厚
さをｔ，現像ローラの当接線圧をＷ_D，クリーニングブ
レードの当接線圧をＷ_C，としたとき、 ５×１０²（ｍｍ²／ｋｇｆ）＜Ｒ³／Ｅｔ³＜１×１０⁴
（ｍｍ²／ｋｇｆ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_D＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_C＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） なる３条件を満たすように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術を用
いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機
等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真技術を用いた画像形成
装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体
の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段
により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して
静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形
成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視
像（トナー像）とする現像手段と、この現像手段により
現像されたトナー像を用紙等の転写媒体に転写させる転
写手段と、転写後に感光体表面に残留しているトナーを
除去するクリーニングブレード等からなるクリーニング
手段とを有している。

【０００３】感光体としては、外周面に感光層が形成さ
れた硬質の感光体ドラムと、表面に感光層が形成された
可撓性を有する感光体ベルトとが一般に知られている。

【０００４】また、感光体表面の静電潜像にトナーを付
与する手段としては、現像ローラの表面にトナーを担持
させ、この現像ローラを、感光体表面に接触させるとい
う手段が一般に知られており、その現像ローラとして
は、硬質のものと弾性体からなるものとが知られてい
る。

【０００５】感光体として硬質の感光体ドラムを用い、
また現像ローラとしても硬質のものを用いる場合には、
感光体ドラムおよび現像ローラを高精度に製造するには
自ずと限界があり、必ず誤差が生ずるから、両者を均一
に接触させるということは極めて困難である。このた
め、局部的に隙間が生じて現像むらが生じたり、必要以
上に強く圧接されて感光ドラムや現像ローラに傷がつい
たりするという問題が生ずる。

【０００６】したがって、感光体と現像ローラとを両者
とも硬質のもので構成するということは通常行なわれて
おらず、感光体として硬質の感光体ドラムを用いる場合
には現像ローラを弾性体で構成する、現像ローラとして
硬質のものを用いる場合には感光体として可撓性を有す
る感光体ベルトを用いる、ということが行なわれてい
る。

【０００７】しかしながら、現像ローラを弾性体で構成
した場合には、現像ローラの回転に伴ってトナーが飛散
する等の問題があった。

【０００８】また、感光体として感光体ベルトを用いた
場合には、これを支持するために少なくとも２本のロー
ラが必要なために、構造が複雑になるばかりでなく装置
が大型化してしまうという問題があった。

【０００９】以上のような問題を全て解決しようとした
ものとして、従来、特公平４−６９３８３号（特開昭５
９−１９２２６０号）公報記載の感光体ドラムが知られ
ている。

【００１０】この特公平４−６９３８３号公報記載の感
光体ドラムを、図５〜図７に示す。

【００１１】この感光体ドラム１は、回転軸２と、この
回転軸２に支持され、かつフリー状態で円筒状をなす弾
性変形可能な弾性材料層３と、この弾性材料層３のまわ
りに装着された外側層４とを有している。外側層４は、
弾性変形可能な感光体支持層５と、この支持層５の表面
に支持された感光層６とを有している。弾性材料層３
は、回転軸２と外側層４との間に、実質的に隙間を形成
することなく充填されている。

【００１２】このような感光ドラム１は、弾性変形可能
な外側層４と、弾性材料層３とを有しているため、その
表面に外力が加えられると、この表面は弾性変形するこ
とが可能である。

【００１３】図５において、７は帯電チャージャ、１０
は現像ローラ、１３は転写チャージャである。

【００１４】画像形成時には、感光体ドラム１が図５に
おいて時計方向に回転駆動され、帯電チャージャ７によ
ってドラム１の感光層６が所定の極性に帯電される。こ
の帯電部分に光８が照射されることによりドラム１上に
静電潜像が形成される。この潜像は、図中矢印方向に回
転する現像ローラ１０に担持されるトナーにより現像さ
れて可視像化され、転写チャージャ１３によって転写紙
１２に転写される。

【００１５】なお、図５において、１４は分離チャージ
ャ、１５はクリーニングブレード、１６は除電チャージ
ャである。

【００１６】以上のような構成によれば、感光ドラム１
の表面が弾性変形可能であるため、現像ローラ１０を感
光体ドラム１に押し付け、感光ドラム１の表面をその半
径方向に弾性変形させることができる。このため、感光
ドラム１および現像ローラ１０の周面がその中心軸線に
対し多少偏心し、あるいはこれらの外径に多少の製造上
のバラツキがあり、あるいはまた、現像ローラ１０の少
なくとも表面が剛体からできていても、ドラム表面や現
像ローラに傷を付けるといった不都合を伴うことなく、
現像ローラ１０上のトナーを感光体ドラム１に従来より
も安定した状態で接触させることができる。したがっ
て、現像ローラ１０上のトナーと、ドラム１の表面との
間に大きな間隙が生じることによる可視像の画質低下を
抑制することができる。

【００１７】すなわち、この感光ドラム１によれば、硬
質の現像ローラを用いても、感光ドラムや現像ローラに
傷がつくということがなく、また、装置の大型化も防止
することができる。

【００１８】なお、この感光ドラムと同様な感光ドラム
は、特開昭５８−９０６５５号公報にも開示されてい
る。

【００１９】一方、特開昭５８−８６５５０号公報に
は、軽量化および誘導渦電流の発生防止を図る目的で、
図８に示すように、電鋳法によって作成した厚さ０．０
１〜２ｍｍの非磁性金属（Ｃｕ，Ａｌ，Ｗ，Ｍｏ等）か
らなる無端ベルトをドラム基体３１とし、このドラム基
体３１の上に像担持層（光導電性物質層）３２を形成
し、ドラム基体３１の両端を円板状の端板３３で鋼鉄製
の軸３４に固設したドラム状像担持体部材が開示されて
いる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述した特公平４−６
９３８３号公報記載の感光体ドラム１（図５〜図７参
照）は、回転軸２と外側層４との間に、弾性材料層３
を、実質的に隙間を形成することなく充填した構成であ
るため、次のような問題を有している。

【００２１】感光層６は弾性材料層３の上に形成されて
いるため、感光層６は軸線方向に微小な力で変位する。
感光層６には、これと圧接する現像ローラ１０やクリー
ニングブレード１５等の圧接部材が配設されるため、感
光層６の回転軸と圧接部材の軸等が傾いていたり、圧接
力が軸方向において不均一であったりすると、感光層６
は軸線方向にスラスト力を受け、このスラスト力によっ
て軸線方向に変位することとなる。そして、このスラス
ト力は変動するため、感光層６に形成された画像も軸線
方向に変位することとなり、結果として、軸線方向にお
ける画像の位置精度が劣化するという問題がある。特
に、多色の色重ねを行なう場合には、色重ね精度の劣化
が色相のズレとなって、画像が著しく劣化するという問
題がある。

【００２２】また、このような感光体ドラム１を製造す
る方法としては、 （１）先ず、感光層支持層５上に感光層６を形成した外
側層４を作製し、次いで、軸２と外側層４とを所定間隔
になるように配置し、軸２と外側層４との空間に、加熱
された弾性材料を流し込んで弾性材料層３を形成するこ
とにより製造する方法 （２）先ず、軸２と感光体支持層５とを所定間隔になる
ように配置して軸２と感光体支持層５との空間に、加熱
された弾性材料を流し込んで弾性材料層３を形成し、次
いで、感光層支持層５上に感光層６を形成することによ
り製造する方法 （３）外側層４の内径よりも多少大きな外径を有する筒
状弾性部材を作製し、この筒状弾性部材を、径方向に圧
縮した状態で外側層４内に挿入することによって弾性材
料層３を形成することにより製造する方法 が考えられる。

【００２３】しかし、上記（１）の方法では、外側層４
の表面に感光層６が形成された状態で、外側層４の内部
に、加熱した弾性材料を流し込むという作業が行なわれ
ることとなるから、熱等によって感光体特性が劣化する
という問題がある。また、感光層６の表面に傷が付いた
り、異物（弾性材料等の異物）が付着するおそれがあ
る。

【００２４】上記（２）の方法では、弾性材料層３が形
成された後に感光層６が形成されることとなるから、感
光層塗工時の洗浄液や塗工液によって弾性材料層３の膨
潤、溶解、あるいは硬化が生じ、その結果、弾性材料層
としての機能が低下するおそれがある。

【００２５】したがって、上記（１）（２）の方法では
所望の感光体ドラム１を得ることが極めて困難である。

【００２６】また、上記（３）の方法では、筒状弾性部
材が圧縮状態から解放されて外側層４に向け膨張する過
程で、不均一に膨張するおそれがある。このため、軸２
と外側層４との同軸度が損なわれ、感光体ドラム１が回
転した際の振れが非常に大きくなるおそれがある。画像
形成装置においては、感光体の周囲に、感光体と当接す
る現像ローラが配置されるため、感光体の振れが大きく
なると、感光体と現像ローラとの接触状態が不安定にな
り、画像ムラが発生するという問題が生じる。

【００２７】一方、前述した特開昭５８−８６５５０号
公報記載のドラム状像担持体部材（図８参照）におい
て、そのドラム基体３１が内方に容易に撓むことができ
るように構成すれば、このドラム基体３１を疑似軟質材
として利用することができるようになると考えられ、上
記特公平４−６９３８３号公報記載の感光体ドラム１
（図５〜図７参照）における問題が解決されることが期
待できる。

【００２８】しかしながら、この特開昭５８−８６５５
０号公報には、ドラム基体３１を疑似軟質材として利用
することについては何等記載されていない。

【００２９】また、仮に、ドラム基体３１すなわち感光
体を、これが内方に容易に撓むことができるように構成
しようとした場合には、次のような課題が生じる。

【００３０】すなわち、感光体には、少なくとも現像ロ
ーラとクリーニングブレードとが当接するから、感光体
は、少なくとも感光体自身と現像ローラとの形状誤差を
吸収し得るように弾性変形可能に構成される必要がある
と同時に、他方では、比較的強く当接されるクリーニン
グブレードとの当接によって塑性変形しないように、ク
リーニングブレードとの当接による変形量が弾性限度内
となるように構成されなければならないという課題が生
じる。

【００３１】本発明は以上のような課題を解決しようと
するもので、その目的は、現像ローラが硬質のものであ
っても、現像ローラとの確実で安定した接触状態を得る
ことが可能で、かつクリーニングブレードとの当接によ
っても感光体が塑性変形しない画像形成装置を提供する
ことにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の画像形成装置は、可撓性を有する薄肉
円筒状の基材と、この基材の表面に形成された感光層と
を有し、両端部が一対の円板状部材で支持されていて回
転駆動され、表面に潜像が形成される可撓性を有する薄
肉円筒状の感光体と、この感光体における前記一対の円
板状部材により支持されていない中央部分に接触して感
光体を撓ませつつ、感光体の表面に形成されている潜像
に現像剤を付与して前記潜像を可視像とする現像ローラ
と、前記感光体の中央部分に当接して、前記可視像が転
写された後に感光体表面に残留している現像剤を除去す
るクリーニングブレードと、を備えた画像形成装置であ
って、前記感光体の半径をＲ，その基材のヤング率を
Ｅ，厚さをｔ，前記感光体に対する前記現像ローラの当
接線圧をＷ_D，前記感光体に対する前記クリーニングブ
レードの当接線圧をＷ_C，としたとき、 ５×１０²（ｍｍ²／ｋｇｆ）＜Ｒ³／Ｅｔ³＜１×１０⁴
（ｍｍ²／ｋｇｆ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_D＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_C＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） なる３条件を満たすように構成されていることを特徴と
する。

【００３３】

【作用効果】請求項１記載の画像形成装置によれば、可
撓性を有する薄肉円筒状の基材と、この基材の表面に形
成された感光層とを有し、両端部が一対の円板状部材で
支持されていて回転駆動され、表面に潜像が形成される
可撓性を有する薄肉円筒状の感光体における前記一対の
円板状部材により支持されていない中央部分に対して現
像ローラが接触し、この現像ローラが感光体を撓ませつ
つ、感光体の表面に形成されている潜像に現像剤を付与
して潜像を可視像とするので、現像ローラが硬質のもの
であっても、感光体と現像ローラとの安定した接触状態
を得ることが可能となり、感光体の表面に形成されてい
る潜像を安定した状態で現像することが可能となる。ま
た、前記感光体の中央部分には、クリーニングブレード
が当接し、前記可視像が転写された後に感光体表面に残
留している現像剤が除去されることとなる。

【００３４】ところで、このような構造の画像形成装置
は、その感光体に対して、現像ローラとクリーニングブ
レードとが当接するから、何の方策も講じられていない
とすると、次のような問題が生ずるおそれがある。

【００３５】すなわち、感光体の可撓性が低い（変形し
にくい）と、感光体自身と現像ローラとの形状誤差が吸
収されなくなり、安定した現像状態が得られなくなるお
それがある。逆に、感光体の可撓性が高すぎる（変形し
易い）と、比較的強く当接されるクリーニングブレード
との当接によって塑性変形してしまうおそれがある。

【００３６】これに対し、この請求項１記載の画像形成
装置によれば、前記感光体の半径をＲ，その基材のヤン
グ率をＥ，厚さをｔ，前記感光体に対する前記現像ロー
ラの当接線圧をＷ_D，前記感光体に対する前記クリーニ
ングブレードの当接線圧をＷ_C，としたとき、 ５×１０²（ｍｍ²／ｋｇｆ）＜Ｒ³／Ｅｔ³＜１×１０⁴
（ｍｍ²／ｋｇｆ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_D＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_C＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） なる３条件を満たすように構成されているので、現像ロ
ーラおよびクリーニングブレードとの当接によって感光
体が適度に変形し、感光体自身と現像ローラとの形状誤
差が吸収されて、安定した現像状態が得られるととも
に、クリーニングブレードとの当接によって感光体が塑
性変形してしまうということもなくなる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３８】図１は本発明に係る画像形成装置の一実施
の形態の要部を示す概略図、図２は感光体ユニットの断
面図である。

【００３９】先ず、この画像形成装置の概要について説
明する。

【００４０】この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シ
アン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の
トナーによる現像器を用いてフルカラー画像を形成する
ことのできる装置である。

【００４１】図１において、１０は感光体ユニット（図
２参照）であり、感光体１１を有している。感光体ユニ
ット１０は、後述する回転駆動手段によって図示矢印方
向に回転駆動される。

【００４２】感光体１１は、後に詳しく説明する薄肉円
筒状の導電性を有する基材１１ａ（図２参照）と、その
表面に形成された感光層１１ｂとを有している。

【００４３】感光体１１の周りには、その回転方向に沿
って、帯電手段としての帯電ローラ２０、現像手段とし
ての現像ローラ２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、中間転写ベル
ト２２、およびクリーニング手段３０が配置される。

【００４４】帯電ローラ２０は、図示しない付勢手段
（バネ）の付勢力で感光体１１の外周面に当接して従動
回転し、感光体１１の外周面を一様に帯電させる。一様
に帯電した感光体１１の外周面には、図示しない露光ユ
ニットによって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ
１がなされ、この露光Ｌ１によって感光体１１上に静電
潜像が形成される。

【００４５】この静電潜像は、現像ローラ２１でトナー
が付与されて現像される。

【００４６】現像ローラとして、イエロー用の現像ロー
ラ２１Ｙ、シアン用の現像ローラ２１Ｃ、マゼンタ用の
現像ローラ２１Ｍ、およびブラック用の現像ローラ２１
Ｋが設けられている。これら現像ローラ２１Ｙ，２１
Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋは、それぞれ図示しない接離機構に
よりに感光体１１に対して接離可能に構成されており、
選択的に１つの現像ローラ２１のみが感光体１１に当接
し得るようになっている。したがって、これらの現像ロ
ーラ２１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの
うちのいずれかのトナーを感光体１１の表面に付与して
感光体１１上の静電潜像を現像する。現像ローラ２１
は、硬質のローラ例えば、表面を粗面化した金属ロー
ラ、または、硬質の樹脂ローラで構成されている。

【００４７】現像されたトナー像は、一次転写部Ｔ１で
中間転写ベルト２２上に転写される。

【００４８】クリーニング手段３０は、上記転写後に、
感光体１１の外周面に残留し付着しているトナー（図示
せず）を掻き落とすクリーニングブレード３１と、この
クリーニングブレード３１によって掻き落とされたトナ
ーを受ける受け部３２とを備えている。

【００４９】クリーニングブレード３１は、ブレード付
勢バネ３３の付勢力によって、その先端部（縁部）が感
光体１１の表面に当接されるようになっている。

【００５０】中間転写ベルト２２は、駆動ローラ２３
と、４本の従動ローラ２４（１本のみ図示）に張架され
おり、感光体１１と略同一の周速で図示矢印方向に循環
駆動されるようになっている。

【００５１】図示の従動ローラ２４は、駆動ローラ２３
との間で中間転写ベルト２２がそれ自身の張力によって
感光体１１に圧接される位置に配置されており、感光体
１１と中間転写ベルト２２との圧接部において一次転写
部Ｔ１が形成されている。

【００５２】中間転写ベルト２２が循環駆動される過程
で、一次転写部Ｔ１において、感光体１１上のトナー像
が中間転写ベルト２２上に転写され、中間転写ベルト２
２上に転写されたトナー像は、図示しない二次転写部に
おいて、用紙等のシート（記録材）に転写される。

【００５３】二次転写部でトナー像が転写されたシート
は、図示しない定着器を通ることによってそのトナー像
が定着された後、適所、例えば装置本体のシート受け部
に排出される。

【００５４】以上のような画像形成装置全体の作動の概
要は次の通りである。

【００５５】（ｉ）図示しないホストコンピュータ等
（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画
像形成信号）が画像形成装置の制御部に入力されると、
感光体１１、各現像ローラ２１、および中間転写ベルト
２２が回転駆動される。

【００５６】（ｉｉ）感光体１１の外周面が帯電ローラ
２０によって一様に帯電される。

【００５７】（ｉｉｉ）一様に帯電した感光体１１の外
周面に、露光ユニットによって第１色目（例えばイエロ
ー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、イ
エロー用の静電潜像が形成される。

【００５８】（ｉｖ）感光体１１には、第１色目（例え
ばイエロー）用の現像ローラ２１Ｙのみが接触し、これ
によって上記静電潜像が現像され、第１色目（例えばイ
エロー）のトナー像が感光体１１上に形成される。

【００５９】（ｖ）中間転写ベルト２２には上記トナー
の帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体
１１上に形成されたトナー像が、一次転写部Ｔ１におい
て中間転写ベルト２２上に転写される。

【００６０】（ｖｉ）感光体１１上に残留しているトナ
ーがクリーニング手段３０によって除去された後、除電
手段２５（図１参照）からの除電光Ｌ２によって感光体
１１が除電される。

【００６１】（ｖｉｉ）上記（ｉｉ）〜（ｖｉ）の動作
が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令
信号の内容に応じて、第２色目、第３色目、第４色目、
と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー
像が中間転写ベルト２２上において重ね合わされて中間
転写ベルト２２上に形成される。

【００６２】（ｖｉｉｉ）所定のタイミングでシートが
供給され、二次転写部において、中間転写ベルト２２上
のトナー像（基本的には４色のトナー像が重ね合わせら
れたフルカラー画像）がシート上に転写される。なお、
二次転写後に中間転写ベルト２２上に残留しているトナ
ーは、図示しない接離機構を有するベルトクリーナによ
って除去される。

【００６３】次に、感光体ユニット１０について説明す
る。

【００６４】図２に示すように、感光体ユニット１０
は、左右一対の軸１２Ｌ，１２Ｒと、これらの軸１２
Ｌ，１２Ｒに対してそれぞれ固定された一対の円板状部
材１３Ｌ，１３Ｒと、これら一対の円板状部材１３Ｌ，
１３Ｒの外周面と固定用リング１４とによって両端部１
１ｃが支持固定され、軸１２（Ｌ，Ｒ）および円板状部
材１３（Ｌ，Ｒ）とともに回転する可撓性を有する薄肉
円筒状の感光体１１と、一方の円板状部材１３Ｌに固定
された駆動手段をなす歯車１６とを備えている。

【００６５】円板状部材１３の外周面の外径は、感光体
１１の内径よりも極僅かだけ大きく形成されており、感
光体１１の端部に円板状部材１３が圧入されている。こ
の圧入が円滑になされるように、円板状部材１３の内側
には、テーパ面が形成されている。この圧入によって、
感光体１１と円板状部材１３とは略良好に結合される
が、両者の結合をより一層確実にするために、固定用リ
ング１４が設けられている。固定用リング１４は、リン
グ状の円板部１４ａと、これと一体の短い筒状部１４ｂ
とを有している。円板部１４ａには、その円周方向にお
いて等間隔に複数個（例えば８個（１つのみ図示））の
ネジ挿入用の孔１４ｃが設けられている。筒状部１４ｂ
には、感光体１１の端部１１ｃおよび円板状部材１３の
外側部分が圧入されるようになっている。この圧入が円
滑になされるように、筒状部１４ｂの内周面には僅かな
傾斜のテーパ面が形成されている。

【００６６】感光体１１は、先ず、その端部１１ｃに円
板状部材１３を圧入し、次いで両者を固定用リング１４
の筒状部１４ｂに圧入し（固定用リング１４を感光体１
１の端部１１ｃおよび円板状部材１３の外側にかぶ
せ）、固定用リング１４をネジ１５で円板状部材１３に
固定することによって、円板状部材１３に完全に固定さ
れる。

【００６７】感光体１１は、可撓性を有する導電性基材
１１ａの表面（外周面）に感光層１１ｂを形成すること
により構成されている。なお、感光層１１ｂは極めて薄
いために、図では明確には現れていない。

【００６８】基材１１ａとしては、例えば、電鋳法にて
作製したニッケルシームレス管、あるいは、インパクト
加工により作成したアルミニウム管等を用いることがで
きる。

【００６９】図３はインパクト加工による場合の説明図
である。

【００７０】先ず、図（ａ）に示すように、ダイ５０に
スラグ（加工される金属片）４１をセットする。スラグ
４１としては、アルミニウムまたはアルミニウムを主成
分とする合金を用いる。

【００７１】次いで、図（ｂ）に示すように、パンチ５
１でスラグ４１に衝撃を与える。すると、スラグ４１が
瞬時に筒状に展伸され、筒状体４２が形成される。

【００７２】その後、図（ｃ）に示すように、パンチ５
１を引き上げると、筒状体４２の上端４２ａがストリッ
パ５２に当接し、筒状体４２がパンチ５１から外れて、
筒状体４２が得られることとなる。

【００７３】このようにして得られた筒状体４２を、切
断線Ｃ１，Ｃ２（図３（ｃ）参照）で、スラグ４１側の
端部４２ｂおよび上端側端部４２ｃを切り落として基材
１１ａが得られる。

【００７４】このような基体（薄肉円筒状のアルミ管ま
たはニッケル管等）１１ａの表面に像担持層としての感
光層１１ｂが塗布（例えばディッピング）等により形成
されて、感光体１１が得られる。なお、感光層（ＯＰ
Ｃ）は主として樹脂からなるので、可撓性の面では優れ
るが、基材との密着性を確保し、レーザー光の干渉対策
を施すために、基材とＯＰＣとの間に下引き層を形成す
ることが望ましい。下引き層としては、酸化亜鉛、酸化
チタン等のレーザー光を吸収可能な粒子をナイロン樹脂
等の樹脂に分散させた層が好適である。

【００７５】このような感光体１１の可撓性すなわち柔
軟さは、基材１１ａの厚みと径とを調整することにより
決定することが可能であるから、使用される画像形成装
置に応じて適宜設定することが可能である。例えば、基
材厚み２０〜３００μｍ、基材直径１０〜３００ｍｍの
範囲で適宜設定することが可能である。

【００７６】以上のような感光体ユニット１０は、図１
に示したように画像形成装置に着脱可能に装着され、装
着された状態で、歯車１６に画像形成装置本体の駆動ギ
ア（図示せず）が噛み合うことによって、矢印方向に回
転駆動されることとなる。

【００７７】ところで、感光体１１を上述したように、
容易に撓むことができるように構成しようとした場合に
は、次のような課題が生じる。

【００７８】すなわち、感光体１１には、少なくとも現
像ローラ２１とクリーニングブレード３１とが当接する
から、感光体１１は、少なくとも感光体１１自身と現像
ローラ２１との形状誤差を吸収し得るように弾性変形可
能に構成される必要があると同時に、他方では、比較的
強く当接されるクリーニングブレード３１との当接によ
って塑性変形しないように、クリーニングブレード３１
との当接による変形量が弾性限度内となるように構成さ
れなければならない。

【００７９】別言すれば、感光体１１の可撓性が低い
（変形しにくい）と、感光体１１自身と現像ローラ２１
との形状誤差が吸収されなくなり、安定した現像状態が
得られなくなるおそれがある。逆に、感光体１１の可撓
性が高すぎる（変形し易い）と、比較的強く当接される
クリーニングブレード３１との当接によって塑性変形し
てしまうおそれがある。

【００８０】本件発明者は、上記課題を解決し、相反す
る条件を同時に達成すべく鋭意検討を重ねた結果、次の
ように構成すればよいという結論を得た。

【００８１】すなわち、この実施の形態では、図１，図
２に示すように、感光体１１の半径をＲ，その基材１１
ａのヤング率をＥ，厚さをｔ，感光体１１に対する現像
ローラ２１の当接線圧をＷ_D，感光体１１に対するクリ
ーニングブレード３１の当接線圧をＷ_C，としたとき、 ５×１０²（ｍｍ²／ｋｇｆ）＜Ｒ³／Ｅｔ³＜１×１０⁴
（ｍｍ²／ｋｇｆ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_D＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_C＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） なる３条件を満たすように、感光体１１、現像ローラ２
１、およびクリーニングブレード３１（およびその付勢
手段３３）を構成する。

【００８２】さらに好ましくは、感光体１１は、 ２×１０³（ｍｍ²／ｋｇｆ）＜Ｒ³／Ｅｔ³＜３×１０³
（ｍｍ²／ｋｇｆ） なる条件を満たすように構成されることが望ましく、そ
のように構成することによって、より高画質化や安定し
た画像形成を達成することが可能となる。

【００８３】なお、現像ローラ２１は、図４に示すよう
に、その軸２１ａの両端部（図では一端のみ図示）に、
円形の規制部材としてのコロ２１ｂを設け、このコロ２
１ｂを、感光体ユニット１０の一対の円板状部材１３
（図４では１３Ｌのみ図示）に対して感光体１１を介し
て当接させることによって、現像ローラ２１の感光体１
１への食い込み量（感光体１１の撓み量）δを規制する
ように構成してもよいし、コロ２１ｂを設けることな
く、軸２１ａの両端に適宜の荷重Ｆをかけることによっ
て前記食い込み量δを規制するように構成してもよい。

【００８４】また、この実施の形態では、感光体１１に
対する帯電ローラ２０の当接線圧をＷ_E（図２参照）と
したとき、 １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_E＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） となるように帯電ローラ２０の付勢手段（図示せず）を
構成する。

【００８５】以上のような画像形成装置によれば、次の
ような作用効果が得られる。

【００８６】（ａ）可撓性を有する薄肉円筒状の基材１
１ａと、この基材１１ａの表面に形成された感光層１１
ｂとを有し、両端部１１ｃが一対の円板状部材１３で支
持されていて回転駆動され、表面に潜像が形成される可
撓性を有する薄肉円筒状の感光体１１における前記一対
の円板状部材１３により支持されていない中央部分１１
ｄ（図２参照）に対して現像ローラ２１が接触し、この
現像ローラ２１が感光体１１を撓ませつつ、感光体１１
の表面に形成されている潜像に現像剤を付与して潜像を
可視像とするので、現像ローラ２１が硬質のものであっ
ても、感光体１１と現像ローラ２１との安定した接触状
態を得ることが可能となり、感光体１１の表面に形成さ
れている潜像を安定した状態で現像することが可能とな
る。また、感光体１１の中央部分１１ｄには、クリーニ
ングブレード３１が当接し、前記可視像が転写された後
に感光体表面に残留している現像剤が除去されることと
なる。

【００８７】（ｂ）感光体１１の半径をＲ，その基材１
１ａのヤング率をＥ，厚さをｔ，感光体１１に対する現
像ローラ２１の当接線圧をＷ_D，感光体１１に対するク
リーニングブレード３１の当接線圧をＷ_C，としたと
き、 ５×１０²（ｍｍ²／ｋｇｆ）＜Ｒ³／Ｅｔ³＜１×１０⁴
（ｍｍ²／ｋｇｆ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_D＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_C＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） なる３条件を満たすように構成されているので、現像ロ
ーラ２１およびクリーニングブレード３１との当接によ
って感光体１１が適度に変形し、感光体１１自身と現像
ローラ２１との形状誤差が吸収されて、安定した現像状
態が得られるとともに、クリーニングブレード３１との
当接によって感光体が塑性変形してしまうということも
なくなる。

【００８８】さらに、感光体１１に対する帯電ローラ２
０の当接線圧をＷ_Eとしたとき、 １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_E＜１×１０^-2（ｋｇ
ｆ／ｍｍ） となるように帯電ローラ２０の付勢手段（図示せず）を
構成してあるあるので、帯電ローラ２０との当接によっ
て感光体１１が適度に変形し、安定した帯電状態が得ら
れるとともに、帯電ローラ２０との当接によって感光体
１１が塑性変形してしまうということもなくなる。

【００８９】（ｃ）基材１１ａを、スラグ４１にパンチ
５１で衝撃を与えることによりスラグを薄肉円筒状に展
伸形成するインパクト加工により形成した場合には、基
材１１ａを比較的安価に作成することができる。

【００９０】

【実施例】＜実施例１＞基材１１ａは、アルミニウムを
インパクト加工することによって形成した。アルミニウ
ムのヤング率Ｅは、Ｅ＝０．７５×１０⁴（ｋｇｆ／ｍ
ｍ²）である。

【００９１】基材の半径Ｒ、厚さｔは、 Ｒ＝４２．２５ｍｍ ｔ＝０．１６ｍｍ とした。

【００９２】＜実施例２＞基材１１ａは、ニッケル電鋳
管で形成した。ニッケルのヤング率Ｅは、Ｅ＝２．１×
１０⁴（ｋｇｆ／ｍｍ²）である。

【００９３】基材の半径Ｒ、厚さｔは、 Ｒ＝４２．２５ｍｍ ｔ＝０．１０ｍｍ とした。

【００９４】上記実施例１または２による感光体に対し
て当接部材の線圧（Ｗ_D，Ｗ_C，Ｗ_E）を１×１０^-3（ｋ
ｇｆ／ｍｍ）〜１×１０^-2（ｋｇｆ／ｍｍ）として実験
を行なった。

【００９５】その結果、現像ローラ２１に関しては、現
像ローラ２１、感光体１１の形状誤差が１００μｍ程度
であっても、現像ローラ２１と感光体１１とが全面（軸
線方向における当接部全体）で接触し、良好な現像特性
を得ることができた。

【００９６】クリーニングブレード３１に関しては、感
光体１１を破壊することなく、良好なクリーニング特性
を得ることができた。

【００９７】また、帯電ローラ２０に関しても、感光体
１１を破壊することなく、良好な帯電特性を得ることが
できた。

【００９８】以上、本発明の実施の形態および実施例に
ついて説明したが、本発明は上記の実施の形態あるいは
実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲
内において適宜変形実施可能である。

【００９９】

【発明の効果】請求項１記載の画像形成装置によれば、
現像ローラが硬質のものであっても、現像ローラとの確
実で安定した接触状態を得ることが可能で、かつクリー
ニングブレードとの当接によっても感光体が塑性変形し
なくなる。

【０１００】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態の要
部を示す概略図。

【図２】感光体ユニットの断面図

【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）はインパクト加工の説明
図。

【図４】感光体１１の撓み状態を示す図。

【図５】従来技術の説明図。

【図６】従来技術の説明図。

【図７】従来技術の説明図。

【図８】従来技術の説明図。

【符号の説明】

１１ 感光体 １１ａ 基材 １１ｂ 感光層 １１ｄ 中央部分 １３ 円板状部材 ２１ 現像ローラ ３１ クリーニングブレード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性を有する薄肉円筒状の基材と、こ
   の基材の表面に形成された感光層とを有し、両端部が一
   対の円板状部材で支持されていて回転駆動され、表面に
   潜像が形成される可撓性を有する薄肉円筒状の感光体
   と、 この感光体における前記一対の円板状部材により支持さ
   れていない中央部分に接触して感光体を撓ませつつ、感
   光体の表面に形成されている潜像に現像剤を付与して前
   記潜像を可視像とする現像ローラと、 前記感光体の中央部分に当接して、前記可視像が転写さ
   れた後に感光体表面に残留している現像剤を除去するク
   リーニングブレードと、を備えた画像形成装置であっ
   て、 前記感光体の半径をＲ，その基材のヤング率をＥ，厚さ
   をｔ，前記感光体に対する前記現像ローラの当接線圧を
   Ｗ_D，前記感光体に対する前記クリーニングブレードの
   当接線圧をＷ_C，としたとき、 ５×１０²（ｍｍ²／ｋｇｆ）＜Ｒ³／Ｅｔ³＜１×１０⁴
   （ｍｍ²／ｋｇｆ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_D＜１×１０^-2（ｋｇ
   ｆ／ｍｍ） １×１０^-3（ｋｇｆ／ｍｍ）＜Ｗ_C＜１×１０^-2（ｋｇ
   ｆ／ｍｍ） なる３条件を満たすように構成されていることを特徴と
   する画像形成装置。