像保持体装置、画像形成装置
【課題】像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる像保持体装置及び画像形成装置を得る。
【解決手段】本体部５２の長手方向の中央側の断面を、両端側の断面に比べて徐々に小さくすることで、中央側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（点Ｋ）が、断面が一定の比較形態（点Ｌ）と比して像保持体１２の回転方向の上流側となる。これにより、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に至るまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなる。このため、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらを抑制することができる。
【解決手段】本体部５２の長手方向の中央側の断面を、両端側の断面に比べて徐々に小さくすることで、中央側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（点Ｋ）が、断面が一定の比較形態（点Ｌ）と比して像保持体１２の回転方向の上流側となる。これにより、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に至るまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなる。このため、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像保持体装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転支軸（保持部）を有しない中空の弾性材からなる帯電ローラ（本体部）を備える帯電装置が記載されている。この帯電ローラは感光体ドラム（像保持体）の表面に接触して回転する感光体ドラムと従動回転するようになっている。また、帯電ローラの従動回転位置を決める共に帯電ローラに給電するための規制部材が設けられている。この規制部材は、帯電ローラの自由形状より大きな空間を有し、従動回転時に帯電ローラを規制する規制面を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３００７６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る像保持体装置は、回転しながら帯電された表面に静電潜像が形成される像保持体と、前記像保持体の回転軸方向に沿って延びて長手方向の中央側の断面が両端側の断面に比べて徐々に小さくされると共に弾性部材で成形される本体部と、前記本体部の両端側を保持する一対の保持部と、を備え、前記本体部が前記像保持体の表面に接して前記像保持体に対して従動回転しながら前記像保持体の表面を帯電する帯電部材と、前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る像保持体装置は、請求項１に記載において、前記回転軸方向に沿って延びるように前記帯電部材を挟んで前記像保持体の反対側に設けられ、前記本体部の表面を前記像保持体の表面に押し付ける方向に押圧すると共に、回転する前記帯電部材と接して従動回転することで前記本体部の表面を清掃し、長手方向の中央側の断面が両端側の断面に比べて徐々に大きくされる清掃部材が備えられたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る像保持体装置は、請求項２に記載において、前記清掃部材の形状は、前記像保持体の回転方向における前記本体部と前記像保持体との接触幅について、前記本体部の長手方向の中央側が、前記本体部の長手方向の両端側より小さくなるように、決められることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る像保持体装置は、請求項２に記載において、前記清掃部材の形状は、前記本体部と前記像保持体との間で生じる摩擦力について、前記本体部の長手方向の中央側の摩擦力が、前記本体部の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、決められることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る像保持体装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載において、前記本体部の表面状態は、前記本体部と前記像保持体との間で生じる摩擦力について、前記本体部の長手方向の中央側の摩擦力が、前記本体部の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、決められることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る像保持体装置は、請求項１〜５の何れか１項に記載において、前記帯電部材が前記像保持体と接する接触位置と、前記帯電部材が前記像保持体から離間する離間位置との間で前記帯電部材を移動させる移動装置が設けられることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７に係る画像形成装置は、請求項１〜６の何れか１項に記載された像保持体装置と、前記像保持体装置に備えられる表面が帯電した像保持体を露光して前記像保持体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記露光装置によって前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として可視化する現像装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１の像保持体装置によれば、帯電部材に備えられた本体部が長手方向に沿って一定断面である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１３】
本発明の請求項２の像保持体装置によれば、帯電部材と接して従動回転して帯電部材に備えられた本体部を清掃する清掃部材が長手方向に沿って一定断面である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１４】
本発明の請求項３の像保持体装置によれば、像保持体の回転方向における本体部と像保持体との接触幅が、本体部の長手方向において一定である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１５】
本発明の請求項４の像保持体装置によれば、本体部と像保持体との間で生じる摩擦力が、本体部の長手方向において一定である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１６】
本発明の請求項５の像保持体装置によれば、本体部と像保持体との間で生じる摩擦力が、本体部の長手方向において一定である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１７】
本発明の請求項６の像保持体装置によれば、帯電部材を、像保持体と接する接触位置と、像保持体から離間する離間位置との間で移動させる移動装置が設けられていない場合と比して、本体部に捩じれ（ツイスト）が生じるのを抑制することができる。
【００１８】
本発明の請求項７の画像形成装置によれば、請求項１〜６の何れか１項に記載された像保持体装置を備えていない場合と比して、トナー画像の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体及び帯電部材を示した拡大側面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットを示した側面図である。
【図３】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた帯電部材を示した斜視図である。
【図４】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体及び帯電部材を示した平面図である。
【図５】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体及び帯電部材を示した平面図である。
【図６】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットと比較形態に係る像保持体ユニットとの評価結果をグラフで示した図面である。
【図７】本発明の本第１実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
【図８】本発明の本第２実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した正面図である。
【図９】本発明の本第２実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した側面図である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）本発明の本第２実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した断面図である。
【図１１】本発明の本第５実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した正面図である。
【図１２】本発明の本第５実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について図１〜図７に従って説明する。なお、図中に示す矢印ＵＰは、鉛直方向上方を示す。
【００２１】
（全体構成）
図７に示されるように、画像形成装置１０は、像保持体１２と、像保持体１２の表面を帯電させる帯電部材１４と、画像データに基づいて帯電した像保持体１２の表面にレーザー光を照射して静電潜像を形成する露光装置１６と、この静電潜像にトナーを選択的に転移してトナー画像として可視化する現像装置１８と、搬送経路２０に沿って供給される記録媒体としてのシート部材Ｐに像保持体１２の表面のトナー画像を転写する転写ロール２２と、シート部材Ｐ上のトナー画像を加熱・加圧してシート部材Ｐに定着させる定着装置２４と、トナー画像が転写された後の像保持体１２に残留するトナーを清掃するクリーニング装置２６と、を備えている。
【００２２】
また、画像形成装置１０は、本体側面カバー１０Ｂ及び天板１０Ａで覆われている。そして、本体側面カバー１０Ｂの上端角部分には、天板１０Ａを回転可能に本体側面カバー１０Ｂに連結する軸１０Ｃが設けられている。これにより、天板１０Ａを、軸１０Ｃを中心として矢印Ａ方向に回転させることで、画像形成装置１０の内部が開放されるようになっている。
【００２３】
ここで、帯電部材１４、クリーニング装置２６及び像保持体１２は像保持体装置の一例としての像保持体ユニット２８として構成されている。そして、画像形成装置１０の天板１０Ａを開放することで、この像保持体ユニット２８は、画像形成装置１０内部の本体フレーム（図示せず）に対して着脱可能となっている。なお、像保持体ユニット２８については詳細を後述する。
【００２４】
また、この画像形成装置１０の側方には、像保持体１２と転写ロール２２とで形成される画像形成部３１に、シート部材Ｐを手差しで供給することができる手差給紙台３２が備えている。この手差給紙台３２には、半月形状の送出ロール３４が設けられている。さらに、送出ロール３４に対してシート部材Ｐを挟んで反対側には、送出されるシート部材Ｐを一枚ずつ分離する分離ロール３６が設けられている。
【００２５】
この分離ロール３６は、両端部に設けられた図示せぬ支持部材に軸支され、支持部材の内部に設けられたコイルスプリングの付勢力で、送出ロール３４に向って付勢されている。この構成により、送出ロール３４が回転すると手差給紙台３２に載せられたシート部材Ｐが送出ロール３４と分離ロール３６によって一枚ずつ、画像形成部３１に送られるようになっている。
【００２６】
また、この画像形成装置１０内の下側には、シート部材Ｐを一枚ずつ画像形成部３１に向けて給紙する給紙装置４０が設けられている。給紙装置４０は、シート部材Ｐが複数枚載せられた給紙部材４１を備えており、給紙部材４１に積載されたシート部材Ｐは、取出ロール４２によって順次取り出される。さらに、回転駆動する給紙ロール４４と給紙部材４１に設けられた分離ロール４６によって、シート部材Ｐが一枚ずつ搬送される構成となっている。
【００２７】
さらに、シート部材Ｐの搬送経路２０に沿ってシート部材Ｐを搬送する複数個の搬送ロール４８が設けられており、搬送経路２０に沿ってシート部材Ｐの搬送方向の下流側（以下単に「搬送方向下流側」と言う）へシート部材Ｐが搬送されるようになっている。
【００２８】
また、画像形成部３１の搬送方向下流側には、前述した定着装置２４が設けられており、この定着装置２４は、加熱ロール２４Ｈと加圧ロール２４Ｎとを備えている。そして、加熱ロール２４Ｈと加圧ロール２４Ｎとの間をシート部材Ｐが通過することで、シート部材Ｐ上のトナー画像がシート部材Ｐに定着されるようになっている。
【００２９】
さらに、定着装置２４の搬送方向下流側には、トナー画像が定着されたシート部材Ｐを天板１０Ａの上面に排出する排出ロール５６が設けられている。
【００３０】
上記構成による画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。
【００３１】
まず、電圧が印加された帯電部材１４は、像保持体１２の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。続いて、図示しないスキャナによって読み取られた画像データ又は外部から入力されたデータに基づいて露光装置１６が帯電された像保持体１２の表面を露光し、像保持体１２の表面に静電潜像を形成する。
【００３２】
つまり、図示しない制御装置から供給されるビデオデータに基づき、露光装置１６のレーザーをオン・オフすることによって画像データに対応した静電潜像が像保持体１２上に形成される。さらに、この静電潜像は、現像装置１８に備えられた現像ロール１８Ａから供給されるトナーによってトナー画像として可視化される。
【００３３】
そこで、給紙部材４１から取出ロール４２によって取り出されたシート部材Ｐ又は手差給紙台３２から手差しで供給されたシート部材Ｐが、給紙ロール４４と分離ロール４６とによって一枚ずつ搬送ロール４８に渡されて搬送経路２０に送り出される。搬送経路２０に送り出されたシート部材Ｐは、像保持体１２と転写ロール２２との間に形成された画像形成部３１を通り、トナー画像がシート部材Ｐに転写される。この転写されたトナー画像は、定着装置２４に備えられた加熱ロール２４Ｈと加圧ロール２４Ｎとの間を通過することでシート部材Ｐに定着され，シート部材Ｐは、排出ロール５６によって天板１０Ａの上面に排出される。
【００３４】
（要部構成）
次に、像保持体ユニット２８の構成について説明する。
【００３５】
図４には、像保持体ユニット２８の平面視（像保持体ユニット２８を鉛直方向上方から見た図）が記載されている。図４に示されるように、像保持体ユニット２８は、回転可能に支持された像保持体１２と、回転する像保持体１２の表面に接して像保持体１２と従動回転し、像保持体１２の表面を帯電させる帯電部材１４と、この帯電部材１４を回転可能に支持する一対の支持部材５０とを備えている。
【００３６】
詳細には、帯電部材１４は、像保持体１２に対して鉛直方向の上方に配置されている（図２（Ａ）参照）。また、帯電部材１４は、像保持体１２の表面に接すると共に、像保持体１２の回転軸方向に沿って延びる弾性部材（例えばゴム発泡部材）で成形された本体部５２を備えている。
【００３７】
さらに、帯電部材１４は、先端側が本体部５２の両端面から本体部５２の内部に挿入されて本体部５２の両端側を夫々保持する一対の円柱状の保持部５４を備えている。また、帯電部材１４の両端側に設けられた一対の支持部材５０は、保持部５４の基端側を像保持体１２の軸線に沿った軸周りに回転可能に支持するベアリング（図示省略）を備えている。さらに、保持部５４を介して本体部５２に電圧を印加する図示せぬ給電手段が設けられている。
【００３８】
ここで、図３に示されるように、本体部５２の断面（長手方向に対して直交する断面）は、円形とされ、本体部５２の長手方向の中央側の断面（長手方向に対して直交する断面）は、両端側の断面に比べて徐々に小さくされている。本実施形態では、一例として、本体部５２の両端部における断面の直径は１０〔ｍｍ〕とされ、中央部の断面の直径は５〔ｍｍ〕とされている。
【００３９】
（作用）
次に、像保持体ユニット２８の作用について説明する。
【００４０】
図２（Ａ）、図４に示されるように、像保持体１２が回転していない場合には、本体部５２は、像保持体１２の回転軸方向に沿った方向に配置される。
【００４１】
一方、図２（Ｂ）、図５に示されるように、表面を帯電するために像保持体１２が、図示せぬ駆動源から回転力を受けて矢印Ｄ方向（本実施形態では時計方向）に回転すると、本体部５２が変形する。
【００４２】
具体的には、本体部５２が、保持部５４によって両端側しか保持されていないため、本体部５２は、像保持体１２との間で生じる摩擦力により、像保持体１２の回転方向下流側へ凸となるように湾曲する。これにより、像保持体１２の表面において帯電部材１４と対向する帯電位置から、像保持体１２の表面において現像装置１８と対向する現像位置までの周方向距離（以下帯電現像間距離と言う）が、本体部５２の長手方向の両端側と中央側とで変化する。 図２（Ｂ）に示されるように、本体部５２の両端側の帯電現像間距離は寸法Ｅとなり、本体部５２の中央側の帯電現像間距離は前述した寸法Ｅより短い寸法Ｆとなる。
【００４３】
なお、本体部５２の湾曲度合いについて、理解を容易にするため、各図面に誇張して記載する。
【００４４】
このように、帯電現像間距離が、本体部５２の両端側と中央側とで異なるため、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に到達するまでの帯電電位の減衰量が異なる。これによりも、現像位置における帯電電位が、像保持体１２の両端側で、中央側に比して低くなる。
【００４５】
換言すれば、本体部５２の長手方向の中央側の帯電位置が、本体部５２の長手方向の両端側の帯電位置より、像保持体１２の回転方向の下流側となるため、現像位置における帯電電位が、像保持体１２の両端側で、中央側に比して低くなる。
【００４６】
しかし、本実施形態では、本体部５２の長手方向の中央側の断面は、両端側の断面に比べて小さくされている。このため、図１に示されるように、本体部５２の中央側では、像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（点Ｋ：放電範囲の下流位置）が、断面が一定の比較形態（点Ｌ：図中の二点鎖線参照）に比して、像保持体１２の回転方向の上流側となる。断面一定の比較形態と比して、断面が小さくされているため、放電範囲が狭くなり、像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置が変わるためである。
【００４７】
詳細には、図１（Ａ）に示す範囲Ｈが、本実施形態に係る本体部５２の中央側の放電範囲であり、範囲Ｊが、断面一定の比較形態（図中の二点鎖線参照）の放電範囲である。本実施形態に係る本体部５２の中央側の放電範囲である範囲Ｈが、断面一定の比較形態の放電範囲である範囲Ｊより狭くなっている。このため、像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（図中点Ｋ）が、断面が一定の比較形態の下流側の放電位置（図中点Ｌ）より、像保持体１２の回転方向の上流側となる。このため、側面視（像保持体１２の回転軸方向から見た図）で、本体部５２の両端側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（図中点Ｒ）と、本体部５２の中央側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（図中点Ｋ）との距離が、断面が一定の比較形態（点Ｒ〜点Ｌ）と比して小さくなる。つまり、本実施形態では、断面が一定の比較形態と比して、本体部５２の両端側と中央側とで帯電電位の減衰量の差が小さくなる。
【００４８】
＜評価＞
そこで、本実形態に係る帯電部材１４と、比較形態に係る帯電部材とを用いて像保持体１２の現像位置での帯電電位について評価を行なった。比較形態として用いた帯電部材の本体部材の断面は、直径１０〔ｍｍ〕で一定とされている。
【００４９】
評価には、直径３０〔ｍｍ〕の像保持体１２を用い、像保持体１２の周速度（プロセススピード）を１２６〔ｍｍ／ｓ〕とした。また、側面視で、像保持体１２の回転中心と保持部５４の回転中心を結んだ線と、像保持体１２の回転中心と現像ロール１８Ａの回転中心を結んだ線との成す角度を、８６．２°とした（図１参照）。
【００５０】
図６には、帯電電位の評価結果がグラフで示されている。図６に示すグラフの縦軸は、現像位置における像保持体１２の回転軸方向に沿った帯電電位の差（電位差）が示されている。
【００５１】
比較形態では、帯電電位の差が１５．８〔Ｖ〕に対し、本実施形態では、帯電電位の差が０．２〔Ｖ〕となっている。
【００５２】
以上の結果からも分かるように、本体部５２の長手方向の中央側の断面を、両端側の断面に比べて徐々に小さくすることで、断面が一定の比較形態と比して、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置へ至るまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなる。これにより、現像位置において、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制される。
【００５３】
また、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制されることで、像保持体１２の表面へのトナーの転移が像保持体１２の回転軸方向で一定となり、トナー画像及び出力画像の品質が向上する。
【００５４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について図８〜図１０に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図８には、本第２実施形態に係る像保持体ユニット２８の正面図が記載されている。図９には、本第２実施形態に係る像保持体ユニット２８の側面図が記載されている。図８、図９に示されるように、本第２実施形態では、帯電部材１４を挟んで像保持体１２の反対側には、帯電部材１４の本体部５２と接して従動回転することで本体部５２の表面を清掃する清掃部材６０が設けられている。
【００５６】
具体的には、清掃部材６０は、像保持体１２の回転軸方向に沿って延び、帯電部材１４の本体部５２と接する接触部６２と、接触部６２の回転軸を構成する円柱状の軸部６４とを備えている。
【００５７】
また、像保持体ユニット２８には、接触部６２の両端部から露出した軸部６４の両端側を回転可能に支持する一対の支持部材６６が設けられている。さらに、像保持体ユニット２８には、清掃部材６０の接触部６２が、本体部５２の表面を像保持体１２の表面に押し付ける方向に押圧するように、この支持部材６６を付勢する付勢ばね６８が設けられている。
【００５８】
ここで、接触部６２の長手方向の中央側の断面（長手方向に対して直交する断面）は、円形状とされ、接触部６２の長手方向の中央側の断面）は、両端側の断面に比べて徐々に大きくされている。より具体的には、図１０（Ａ）（Ｂ）に示されるように、本体部５２の長手方向の中央側の本体部５２と像保持体１２との接触幅（図１０（Ｂ）に示す寸法Ｍ〔ｍｍ〕）が、本体部５２の長手方向の両端側の接触幅（図１０（Ａ）に示す寸法Ｎ〔ｍｍ〕）より小さくなるように、接触部６２の長手方向の中央側及び両端側の断面が決められている。
【００５９】
なお、接触幅とは、像保持体１２の回転方向における本体部５２と像保持体１２との接触幅であって、清掃部材６０が帯電部材１４の本体部５２と接して従動回転している状態のものである。
【００６０】
また、本体部５２と像保持体１２とが接触しない状態は、接触幅が０〔ｍｍ〕となる。
【００６１】
このように、接触部６２の長手方向の中央側の断面を、両端側の断面に比べて徐々に大きくすることで、清掃部材６０が本体部５２と接して従動回転している状態で、本体部５２の中央側と像保持体１２との位置関係が、安定する。
【００６２】
また、帯電部材１４の本体部５２の中央側と像保持体１２との位置関係が、安定することで、帯電部材１４の配置の自由度が向上する。例えば、帯電部材１４を像保持体１２の下方に配置することが可能となる。
【００６３】
また、帯電部材１４の本体部５２の中央側と像保持体１２との位置関係が、安定することで、像保持体１２の帯電不良が抑制される。
【００６４】
また、本体部５２の長手方向の中央側の接触幅が、両端側の接触幅より小さいため、中央部側の接触幅が両端側の接触幅と同じ場合と比して、像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置が、像保持体１２の回転方向の上流側となる。
【００６５】
このため、側面視で、本体部５２の両端側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置と、本体部５２の中央側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置との距離が、接触幅一定の場合と比して小さくなる。つまり、本実施形態では、接触幅一定の場合の場合と比して、本体部５２の両端側と中央側とで帯電電位の減衰量の差が小さくなる。
【００６６】
また、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に到達するまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなるため、現像位置において、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制される。
【００６７】
また、本体部５２の中央側の接触幅を両端側の接触幅と比して小さくすることで、像保持体１２との間で生じる摩擦力が両端側に比して中央側が小さくなる。このため、像保持体１２との間で生じる摩擦力により、像保持体１２の回転方向下流側へ凸となるように本体部５２が湾曲する湾曲度合いが抑制される。
【００６８】
また、本体部５２の湾曲度合いが抑制されることで、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に到達するまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなる。これにより、さらに、現像位置において、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制される。
【００６９】
また、本体部５２の中央側の接触幅を両端側の接触幅と比して小さくすることで、像保持体１２との間で生じる摩擦力が両端側に比して中央側が小さくなる。これにより、本体部５２の端部側が１回転する間に、中央側が複数回回転することによる捩じれ（ツイスト）が抑制される。
【００７０】
なお、他の作用については、第１実施形態と同様とする。
【００７１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、第２実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
本第３実施形態では、本体部５２と像保持体１２との間で生じる摩擦力については、本体部５２の長手方向の中央側の摩擦力が、本体部５２の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、清掃部材６０の接触部６２の形状が決められている。
【００７３】
例えば、本体部５２の像保持体１２に対する圧力（接地圧力）について、本体部５２の中央側が両端側より小さくなるように、本体部５２を押圧する清掃部材６０の接触部６２の形状が決められている。
【００７４】
このように、像保持体１２との間で生じる摩擦力を両端側に比して中央側を小さくすることで、像保持体１２との間で生じる摩擦力により、像保持体１２の回転方向の下流側へ凸となるように湾曲する本体部５２の湾曲度合いが抑制される。
【００７５】
また、本体部５２の湾曲度合いが抑制されることで、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に到達するまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなる。これにより、さらに、現像位置において、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制される。
【００７６】
なお、他の作用については、第１、第２実施形態と同様とする。
【００７７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７８】
本第４実施形態では、本体部５２と像保持体１２との間で生じる摩擦力については、本体部５２の長手方向の中央側の摩擦力が、本体部５２の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、本体部５２の表面状態が決められている。
【００７９】
例えば、一例として、本体部５２の中央側の表面は、本体部５２の両端側の表面に比して、滑らかに形成されている。
【００８０】
なお、他の作用については、第１実施形態と同様とする。
【００８１】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について図１１〜図１２に従って説明する。なお、第２実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００８２】
図１１、図１２に示されるように、本第５実施形態では、帯電部材１４が像保持体１２と接する接触位置（図１１参照）と、帯電部材１４が像保持体１２から離間する離間位置（図１２参照）との間で帯電部材１４を移動させる移動装置７０が備えられている。
【００８３】
さらに、清掃部材６０を、清掃部材６０が帯電部材１４を像保持体１２の表面に押し付ける方向に押圧する押圧位置（図１１参照）と、清掃部材６０を、清掃部材６０が帯電部材１４を押圧しない非押圧位置（図１２参照）との間を移動させる移動装置８０が備えられている。
【００８４】
具体的には、帯電部材１４を移動させる移動装置７０には、像保持体１２の径方向に延びると共に、夫々の支持部材５０に形成されたねじ孔（図示省略）にねじ込まれる一対のボールネジ７２が設けられている。さらに、このボールネジ７２をボールネジ７２の周方向において正逆方向に回転させるステッピングモータ（図示省略）が設けられている。
【００８５】
また、清掃部材６０を移動させる移動装置８０には、像保持体１２の径方向に延びると共に、夫々の支持部材６６に形成されたねじ孔（図示省略）にねじ込まれる一対のボールネジ８２が設けられている。さらに、このボールネジ８２をボールネジ８２の周方向において正逆方向に回転させるステッピングモータ（図示省略）が設けられている。
【００８６】
以上の構成により、図１１に示されるように、清掃部材６０が押圧位置に配置され、帯電部材１４が接触位置に配置された状態で、像保持体１２の表面への画像形成が行なわれる。像保持体１２の表面への画像形成が終了すると、各ステッピングモータの駆動力によりボールネジ７２及びボールネジ８２を正方向に回転させる。
【００８７】
これにより、図１２に示されるように、清掃部材６０が非押圧位置に移動し、帯電部材１４が離間位置に移動する。
【００８８】
一方、像保持体１２の表面への画像形成を開始する際には、各ステッピングモータの駆動力によりボールネジ７２及びボールネジ８２を逆方向に回転させる。
【００８９】
これにより、図１１に示されるように、帯電部材１４が接触位置に移動し、清掃部材６０が押圧位置に移動する。
【００９０】
このように、清掃部材６０を非押圧位置に移動させ、帯電部材１４を離間位置に移動させることで、像保持体１２及び清掃部材６０との間で本体部５２に生じている摩擦力が無くなる。これにより、本体部５２に生じる捩じれ（ツイスト）が抑制される（捩れが解消する）。
【００９１】
なお、他の作用については、第１、第２実施形態と同様とする。
【００９２】
また、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第２実施形態では、本体部５２の中央側において、本体部５２と像保持体１２の表面とが接触する場合を例にとって説明したが、特に接触しなくてもよく、本体部５２と像保持体１２の表面との間で放電が生じる距離であれば離間していてもよい。この場合には、前述したように、接触幅は０〔ｍｍ〕となる。
【００９３】
また、上記第２実施形態では、特に言及しなかったが、清掃部材６０の接触部６２について、長手方向の中央側で本体部５２との間で生じる摩擦力を、長手方向の両端側で生じる摩擦力より大きくなるように、接触部６２の表面状態を決めてもよい。例えば、接触部６２をスポンジ部材で成形させる場合に、中央側のスポンジセルを端部側のスポンジセルに比して密にすることで、摩擦力が調整される。これにより、接触部６２に生じる捩じれ（ツイスト）が抑制される。
【００９４】
また、上記第５実施形態では、帯電部材１４を像保持体１２の径方向に移動させて、帯電部材１４を像保持体１２から離間させたが、帯電部材１４の保持部５４を帯電部材１４の長手方向に、夫々引っ張ってもよい。この場合には、本体部５２が弾性変形することでポアソン効果により本体部５２の断面が小さくなり、帯電部材１４が像保持体１２から離間する。
【００９５】
また、上記実施形態では、特に言及しなかったが、帯電部材１４の本体部５２について、両端側から中央側にかけて徐々にカーボンブラックの配合量を増やしてもよい。これにより、本体部５２の中央側での像保持体１２の帯電不良が抑制される。
【符号の説明】
【００９６】
１０ 画像形成装置
１２ 像保持体
１４ 帯電部材
１６ 露光装置
１８ 現像装置
２８ 像保持体ユニット（像保持体装置の一例）
５０ 支持部材
５２ 本体部
５４ 保持部
６０ 清掃部材
７０ 移動装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像保持体装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転支軸（保持部）を有しない中空の弾性材からなる帯電ローラ（本体部）を備える帯電装置が記載されている。この帯電ローラは感光体ドラム（像保持体）の表面に接触して回転する感光体ドラムと従動回転するようになっている。また、帯電ローラの従動回転位置を決める共に帯電ローラに給電するための規制部材が設けられている。この規制部材は、帯電ローラの自由形状より大きな空間を有し、従動回転時に帯電ローラを規制する規制面を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３００７６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る像保持体装置は、回転しながら帯電された表面に静電潜像が形成される像保持体と、前記像保持体の回転軸方向に沿って延びて長手方向の中央側の断面が両端側の断面に比べて徐々に小さくされると共に弾性部材で成形される本体部と、前記本体部の両端側を保持する一対の保持部と、を備え、前記本体部が前記像保持体の表面に接して前記像保持体に対して従動回転しながら前記像保持体の表面を帯電する帯電部材と、前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る像保持体装置は、請求項１に記載において、前記回転軸方向に沿って延びるように前記帯電部材を挟んで前記像保持体の反対側に設けられ、前記本体部の表面を前記像保持体の表面に押し付ける方向に押圧すると共に、回転する前記帯電部材と接して従動回転することで前記本体部の表面を清掃し、長手方向の中央側の断面が両端側の断面に比べて徐々に大きくされる清掃部材が備えられたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る像保持体装置は、請求項２に記載において、前記清掃部材の形状は、前記像保持体の回転方向における前記本体部と前記像保持体との接触幅について、前記本体部の長手方向の中央側が、前記本体部の長手方向の両端側より小さくなるように、決められることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る像保持体装置は、請求項２に記載において、前記清掃部材の形状は、前記本体部と前記像保持体との間で生じる摩擦力について、前記本体部の長手方向の中央側の摩擦力が、前記本体部の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、決められることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る像保持体装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載において、前記本体部の表面状態は、前記本体部と前記像保持体との間で生じる摩擦力について、前記本体部の長手方向の中央側の摩擦力が、前記本体部の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、決められることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る像保持体装置は、請求項１〜５の何れか１項に記載において、前記帯電部材が前記像保持体と接する接触位置と、前記帯電部材が前記像保持体から離間する離間位置との間で前記帯電部材を移動させる移動装置が設けられることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７に係る画像形成装置は、請求項１〜６の何れか１項に記載された像保持体装置と、前記像保持体装置に備えられる表面が帯電した像保持体を露光して前記像保持体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記露光装置によって前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として可視化する現像装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１の像保持体装置によれば、帯電部材に備えられた本体部が長手方向に沿って一定断面である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１３】
本発明の請求項２の像保持体装置によれば、帯電部材と接して従動回転して帯電部材に備えられた本体部を清掃する清掃部材が長手方向に沿って一定断面である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１４】
本発明の請求項３の像保持体装置によれば、像保持体の回転方向における本体部と像保持体との接触幅が、本体部の長手方向において一定である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１５】
本発明の請求項４の像保持体装置によれば、本体部と像保持体との間で生じる摩擦力が、本体部の長手方向において一定である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１６】
本発明の請求項５の像保持体装置によれば、本体部と像保持体との間で生じる摩擦力が、本体部の長手方向において一定である場合と比して、像保持体の回転軸方向に沿って生じる像保持体の帯電電位のむらを抑制することができる。
【００１７】
本発明の請求項６の像保持体装置によれば、帯電部材を、像保持体と接する接触位置と、像保持体から離間する離間位置との間で移動させる移動装置が設けられていない場合と比して、本体部に捩じれ（ツイスト）が生じるのを抑制することができる。
【００１８】
本発明の請求項７の画像形成装置によれば、請求項１〜６の何れか１項に記載された像保持体装置を備えていない場合と比して、トナー画像の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体及び帯電部材を示した拡大側面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットを示した側面図である。
【図３】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた帯電部材を示した斜視図である。
【図４】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体及び帯電部材を示した平面図である。
【図５】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体及び帯電部材を示した平面図である。
【図６】本発明の本第１実施形態に係る像保持体ユニットと比較形態に係る像保持体ユニットとの評価結果をグラフで示した図面である。
【図７】本発明の本第１実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
【図８】本発明の本第２実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した正面図である。
【図９】本発明の本第２実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した側面図である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）本発明の本第２実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した断面図である。
【図１１】本発明の本第５実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した正面図である。
【図１２】本発明の本第５実施形態に係る像保持体ユニットに備えられた像保持体、帯電部材及び清掃部材を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について図１〜図７に従って説明する。なお、図中に示す矢印ＵＰは、鉛直方向上方を示す。
【００２１】
（全体構成）
図７に示されるように、画像形成装置１０は、像保持体１２と、像保持体１２の表面を帯電させる帯電部材１４と、画像データに基づいて帯電した像保持体１２の表面にレーザー光を照射して静電潜像を形成する露光装置１６と、この静電潜像にトナーを選択的に転移してトナー画像として可視化する現像装置１８と、搬送経路２０に沿って供給される記録媒体としてのシート部材Ｐに像保持体１２の表面のトナー画像を転写する転写ロール２２と、シート部材Ｐ上のトナー画像を加熱・加圧してシート部材Ｐに定着させる定着装置２４と、トナー画像が転写された後の像保持体１２に残留するトナーを清掃するクリーニング装置２６と、を備えている。
【００２２】
また、画像形成装置１０は、本体側面カバー１０Ｂ及び天板１０Ａで覆われている。そして、本体側面カバー１０Ｂの上端角部分には、天板１０Ａを回転可能に本体側面カバー１０Ｂに連結する軸１０Ｃが設けられている。これにより、天板１０Ａを、軸１０Ｃを中心として矢印Ａ方向に回転させることで、画像形成装置１０の内部が開放されるようになっている。
【００２３】
ここで、帯電部材１４、クリーニング装置２６及び像保持体１２は像保持体装置の一例としての像保持体ユニット２８として構成されている。そして、画像形成装置１０の天板１０Ａを開放することで、この像保持体ユニット２８は、画像形成装置１０内部の本体フレーム（図示せず）に対して着脱可能となっている。なお、像保持体ユニット２８については詳細を後述する。
【００２４】
また、この画像形成装置１０の側方には、像保持体１２と転写ロール２２とで形成される画像形成部３１に、シート部材Ｐを手差しで供給することができる手差給紙台３２が備えている。この手差給紙台３２には、半月形状の送出ロール３４が設けられている。さらに、送出ロール３４に対してシート部材Ｐを挟んで反対側には、送出されるシート部材Ｐを一枚ずつ分離する分離ロール３６が設けられている。
【００２５】
この分離ロール３６は、両端部に設けられた図示せぬ支持部材に軸支され、支持部材の内部に設けられたコイルスプリングの付勢力で、送出ロール３４に向って付勢されている。この構成により、送出ロール３４が回転すると手差給紙台３２に載せられたシート部材Ｐが送出ロール３４と分離ロール３６によって一枚ずつ、画像形成部３１に送られるようになっている。
【００２６】
また、この画像形成装置１０内の下側には、シート部材Ｐを一枚ずつ画像形成部３１に向けて給紙する給紙装置４０が設けられている。給紙装置４０は、シート部材Ｐが複数枚載せられた給紙部材４１を備えており、給紙部材４１に積載されたシート部材Ｐは、取出ロール４２によって順次取り出される。さらに、回転駆動する給紙ロール４４と給紙部材４１に設けられた分離ロール４６によって、シート部材Ｐが一枚ずつ搬送される構成となっている。
【００２７】
さらに、シート部材Ｐの搬送経路２０に沿ってシート部材Ｐを搬送する複数個の搬送ロール４８が設けられており、搬送経路２０に沿ってシート部材Ｐの搬送方向の下流側（以下単に「搬送方向下流側」と言う）へシート部材Ｐが搬送されるようになっている。
【００２８】
また、画像形成部３１の搬送方向下流側には、前述した定着装置２４が設けられており、この定着装置２４は、加熱ロール２４Ｈと加圧ロール２４Ｎとを備えている。そして、加熱ロール２４Ｈと加圧ロール２４Ｎとの間をシート部材Ｐが通過することで、シート部材Ｐ上のトナー画像がシート部材Ｐに定着されるようになっている。
【００２９】
さらに、定着装置２４の搬送方向下流側には、トナー画像が定着されたシート部材Ｐを天板１０Ａの上面に排出する排出ロール５６が設けられている。
【００３０】
上記構成による画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。
【００３１】
まず、電圧が印加された帯電部材１４は、像保持体１２の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。続いて、図示しないスキャナによって読み取られた画像データ又は外部から入力されたデータに基づいて露光装置１６が帯電された像保持体１２の表面を露光し、像保持体１２の表面に静電潜像を形成する。
【００３２】
つまり、図示しない制御装置から供給されるビデオデータに基づき、露光装置１６のレーザーをオン・オフすることによって画像データに対応した静電潜像が像保持体１２上に形成される。さらに、この静電潜像は、現像装置１８に備えられた現像ロール１８Ａから供給されるトナーによってトナー画像として可視化される。
【００３３】
そこで、給紙部材４１から取出ロール４２によって取り出されたシート部材Ｐ又は手差給紙台３２から手差しで供給されたシート部材Ｐが、給紙ロール４４と分離ロール４６とによって一枚ずつ搬送ロール４８に渡されて搬送経路２０に送り出される。搬送経路２０に送り出されたシート部材Ｐは、像保持体１２と転写ロール２２との間に形成された画像形成部３１を通り、トナー画像がシート部材Ｐに転写される。この転写されたトナー画像は、定着装置２４に備えられた加熱ロール２４Ｈと加圧ロール２４Ｎとの間を通過することでシート部材Ｐに定着され，シート部材Ｐは、排出ロール５６によって天板１０Ａの上面に排出される。
【００３４】
（要部構成）
次に、像保持体ユニット２８の構成について説明する。
【００３５】
図４には、像保持体ユニット２８の平面視（像保持体ユニット２８を鉛直方向上方から見た図）が記載されている。図４に示されるように、像保持体ユニット２８は、回転可能に支持された像保持体１２と、回転する像保持体１２の表面に接して像保持体１２と従動回転し、像保持体１２の表面を帯電させる帯電部材１４と、この帯電部材１４を回転可能に支持する一対の支持部材５０とを備えている。
【００３６】
詳細には、帯電部材１４は、像保持体１２に対して鉛直方向の上方に配置されている（図２（Ａ）参照）。また、帯電部材１４は、像保持体１２の表面に接すると共に、像保持体１２の回転軸方向に沿って延びる弾性部材（例えばゴム発泡部材）で成形された本体部５２を備えている。
【００３７】
さらに、帯電部材１４は、先端側が本体部５２の両端面から本体部５２の内部に挿入されて本体部５２の両端側を夫々保持する一対の円柱状の保持部５４を備えている。また、帯電部材１４の両端側に設けられた一対の支持部材５０は、保持部５４の基端側を像保持体１２の軸線に沿った軸周りに回転可能に支持するベアリング（図示省略）を備えている。さらに、保持部５４を介して本体部５２に電圧を印加する図示せぬ給電手段が設けられている。
【００３８】
ここで、図３に示されるように、本体部５２の断面（長手方向に対して直交する断面）は、円形とされ、本体部５２の長手方向の中央側の断面（長手方向に対して直交する断面）は、両端側の断面に比べて徐々に小さくされている。本実施形態では、一例として、本体部５２の両端部における断面の直径は１０〔ｍｍ〕とされ、中央部の断面の直径は５〔ｍｍ〕とされている。
【００３９】
（作用）
次に、像保持体ユニット２８の作用について説明する。
【００４０】
図２（Ａ）、図４に示されるように、像保持体１２が回転していない場合には、本体部５２は、像保持体１２の回転軸方向に沿った方向に配置される。
【００４１】
一方、図２（Ｂ）、図５に示されるように、表面を帯電するために像保持体１２が、図示せぬ駆動源から回転力を受けて矢印Ｄ方向（本実施形態では時計方向）に回転すると、本体部５２が変形する。
【００４２】
具体的には、本体部５２が、保持部５４によって両端側しか保持されていないため、本体部５２は、像保持体１２との間で生じる摩擦力により、像保持体１２の回転方向下流側へ凸となるように湾曲する。これにより、像保持体１２の表面において帯電部材１４と対向する帯電位置から、像保持体１２の表面において現像装置１８と対向する現像位置までの周方向距離（以下帯電現像間距離と言う）が、本体部５２の長手方向の両端側と中央側とで変化する。 図２（Ｂ）に示されるように、本体部５２の両端側の帯電現像間距離は寸法Ｅとなり、本体部５２の中央側の帯電現像間距離は前述した寸法Ｅより短い寸法Ｆとなる。
【００４３】
なお、本体部５２の湾曲度合いについて、理解を容易にするため、各図面に誇張して記載する。
【００４４】
このように、帯電現像間距離が、本体部５２の両端側と中央側とで異なるため、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に到達するまでの帯電電位の減衰量が異なる。これによりも、現像位置における帯電電位が、像保持体１２の両端側で、中央側に比して低くなる。
【００４５】
換言すれば、本体部５２の長手方向の中央側の帯電位置が、本体部５２の長手方向の両端側の帯電位置より、像保持体１２の回転方向の下流側となるため、現像位置における帯電電位が、像保持体１２の両端側で、中央側に比して低くなる。
【００４６】
しかし、本実施形態では、本体部５２の長手方向の中央側の断面は、両端側の断面に比べて小さくされている。このため、図１に示されるように、本体部５２の中央側では、像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（点Ｋ：放電範囲の下流位置）が、断面が一定の比較形態（点Ｌ：図中の二点鎖線参照）に比して、像保持体１２の回転方向の上流側となる。断面一定の比較形態と比して、断面が小さくされているため、放電範囲が狭くなり、像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置が変わるためである。
【００４７】
詳細には、図１（Ａ）に示す範囲Ｈが、本実施形態に係る本体部５２の中央側の放電範囲であり、範囲Ｊが、断面一定の比較形態（図中の二点鎖線参照）の放電範囲である。本実施形態に係る本体部５２の中央側の放電範囲である範囲Ｈが、断面一定の比較形態の放電範囲である範囲Ｊより狭くなっている。このため、像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（図中点Ｋ）が、断面が一定の比較形態の下流側の放電位置（図中点Ｌ）より、像保持体１２の回転方向の上流側となる。このため、側面視（像保持体１２の回転軸方向から見た図）で、本体部５２の両端側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（図中点Ｒ）と、本体部５２の中央側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置（図中点Ｋ）との距離が、断面が一定の比較形態（点Ｒ〜点Ｌ）と比して小さくなる。つまり、本実施形態では、断面が一定の比較形態と比して、本体部５２の両端側と中央側とで帯電電位の減衰量の差が小さくなる。
【００４８】
＜評価＞
そこで、本実形態に係る帯電部材１４と、比較形態に係る帯電部材とを用いて像保持体１２の現像位置での帯電電位について評価を行なった。比較形態として用いた帯電部材の本体部材の断面は、直径１０〔ｍｍ〕で一定とされている。
【００４９】
評価には、直径３０〔ｍｍ〕の像保持体１２を用い、像保持体１２の周速度（プロセススピード）を１２６〔ｍｍ／ｓ〕とした。また、側面視で、像保持体１２の回転中心と保持部５４の回転中心を結んだ線と、像保持体１２の回転中心と現像ロール１８Ａの回転中心を結んだ線との成す角度を、８６．２°とした（図１参照）。
【００５０】
図６には、帯電電位の評価結果がグラフで示されている。図６に示すグラフの縦軸は、現像位置における像保持体１２の回転軸方向に沿った帯電電位の差（電位差）が示されている。
【００５１】
比較形態では、帯電電位の差が１５．８〔Ｖ〕に対し、本実施形態では、帯電電位の差が０．２〔Ｖ〕となっている。
【００５２】
以上の結果からも分かるように、本体部５２の長手方向の中央側の断面を、両端側の断面に比べて徐々に小さくすることで、断面が一定の比較形態と比して、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置へ至るまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなる。これにより、現像位置において、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制される。
【００５３】
また、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制されることで、像保持体１２の表面へのトナーの転移が像保持体１２の回転軸方向で一定となり、トナー画像及び出力画像の品質が向上する。
【００５４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について図８〜図１０に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図８には、本第２実施形態に係る像保持体ユニット２８の正面図が記載されている。図９には、本第２実施形態に係る像保持体ユニット２８の側面図が記載されている。図８、図９に示されるように、本第２実施形態では、帯電部材１４を挟んで像保持体１２の反対側には、帯電部材１４の本体部５２と接して従動回転することで本体部５２の表面を清掃する清掃部材６０が設けられている。
【００５６】
具体的には、清掃部材６０は、像保持体１２の回転軸方向に沿って延び、帯電部材１４の本体部５２と接する接触部６２と、接触部６２の回転軸を構成する円柱状の軸部６４とを備えている。
【００５７】
また、像保持体ユニット２８には、接触部６２の両端部から露出した軸部６４の両端側を回転可能に支持する一対の支持部材６６が設けられている。さらに、像保持体ユニット２８には、清掃部材６０の接触部６２が、本体部５２の表面を像保持体１２の表面に押し付ける方向に押圧するように、この支持部材６６を付勢する付勢ばね６８が設けられている。
【００５８】
ここで、接触部６２の長手方向の中央側の断面（長手方向に対して直交する断面）は、円形状とされ、接触部６２の長手方向の中央側の断面）は、両端側の断面に比べて徐々に大きくされている。より具体的には、図１０（Ａ）（Ｂ）に示されるように、本体部５２の長手方向の中央側の本体部５２と像保持体１２との接触幅（図１０（Ｂ）に示す寸法Ｍ〔ｍｍ〕）が、本体部５２の長手方向の両端側の接触幅（図１０（Ａ）に示す寸法Ｎ〔ｍｍ〕）より小さくなるように、接触部６２の長手方向の中央側及び両端側の断面が決められている。
【００５９】
なお、接触幅とは、像保持体１２の回転方向における本体部５２と像保持体１２との接触幅であって、清掃部材６０が帯電部材１４の本体部５２と接して従動回転している状態のものである。
【００６０】
また、本体部５２と像保持体１２とが接触しない状態は、接触幅が０〔ｍｍ〕となる。
【００６１】
このように、接触部６２の長手方向の中央側の断面を、両端側の断面に比べて徐々に大きくすることで、清掃部材６０が本体部５２と接して従動回転している状態で、本体部５２の中央側と像保持体１２との位置関係が、安定する。
【００６２】
また、帯電部材１４の本体部５２の中央側と像保持体１２との位置関係が、安定することで、帯電部材１４の配置の自由度が向上する。例えば、帯電部材１４を像保持体１２の下方に配置することが可能となる。
【００６３】
また、帯電部材１４の本体部５２の中央側と像保持体１２との位置関係が、安定することで、像保持体１２の帯電不良が抑制される。
【００６４】
また、本体部５２の長手方向の中央側の接触幅が、両端側の接触幅より小さいため、中央部側の接触幅が両端側の接触幅と同じ場合と比して、像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置が、像保持体１２の回転方向の上流側となる。
【００６５】
このため、側面視で、本体部５２の両端側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置と、本体部５２の中央側での像保持体１２の回転方向の下流側の放電位置との距離が、接触幅一定の場合と比して小さくなる。つまり、本実施形態では、接触幅一定の場合の場合と比して、本体部５２の両端側と中央側とで帯電電位の減衰量の差が小さくなる。
【００６６】
また、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に到達するまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなるため、現像位置において、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制される。
【００６７】
また、本体部５２の中央側の接触幅を両端側の接触幅と比して小さくすることで、像保持体１２との間で生じる摩擦力が両端側に比して中央側が小さくなる。このため、像保持体１２との間で生じる摩擦力により、像保持体１２の回転方向下流側へ凸となるように本体部５２が湾曲する湾曲度合いが抑制される。
【００６８】
また、本体部５２の湾曲度合いが抑制されることで、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に到達するまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなる。これにより、さらに、現像位置において、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制される。
【００６９】
また、本体部５２の中央側の接触幅を両端側の接触幅と比して小さくすることで、像保持体１２との間で生じる摩擦力が両端側に比して中央側が小さくなる。これにより、本体部５２の端部側が１回転する間に、中央側が複数回回転することによる捩じれ（ツイスト）が抑制される。
【００７０】
なお、他の作用については、第１実施形態と同様とする。
【００７１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、第２実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
本第３実施形態では、本体部５２と像保持体１２との間で生じる摩擦力については、本体部５２の長手方向の中央側の摩擦力が、本体部５２の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、清掃部材６０の接触部６２の形状が決められている。
【００７３】
例えば、本体部５２の像保持体１２に対する圧力（接地圧力）について、本体部５２の中央側が両端側より小さくなるように、本体部５２を押圧する清掃部材６０の接触部６２の形状が決められている。
【００７４】
このように、像保持体１２との間で生じる摩擦力を両端側に比して中央側を小さくすることで、像保持体１２との間で生じる摩擦力により、像保持体１２の回転方向の下流側へ凸となるように湾曲する本体部５２の湾曲度合いが抑制される。
【００７５】
また、本体部５２の湾曲度合いが抑制されることで、本体部５２の両端側と中央側とで現像位置に到達するまでの帯電電位の減衰量の差が小さくなる。これにより、さらに、現像位置において、像保持体１２の回転軸方向に沿って生じる像保持体１２の帯電電位のむらが抑制される。
【００７６】
なお、他の作用については、第１、第２実施形態と同様とする。
【００７７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７８】
本第４実施形態では、本体部５２と像保持体１２との間で生じる摩擦力については、本体部５２の長手方向の中央側の摩擦力が、本体部５２の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、本体部５２の表面状態が決められている。
【００７９】
例えば、一例として、本体部５２の中央側の表面は、本体部５２の両端側の表面に比して、滑らかに形成されている。
【００８０】
なお、他の作用については、第１実施形態と同様とする。
【００８１】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る像保持体装置及び画像形成装置の一例について図１１〜図１２に従って説明する。なお、第２実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００８２】
図１１、図１２に示されるように、本第５実施形態では、帯電部材１４が像保持体１２と接する接触位置（図１１参照）と、帯電部材１４が像保持体１２から離間する離間位置（図１２参照）との間で帯電部材１４を移動させる移動装置７０が備えられている。
【００８３】
さらに、清掃部材６０を、清掃部材６０が帯電部材１４を像保持体１２の表面に押し付ける方向に押圧する押圧位置（図１１参照）と、清掃部材６０を、清掃部材６０が帯電部材１４を押圧しない非押圧位置（図１２参照）との間を移動させる移動装置８０が備えられている。
【００８４】
具体的には、帯電部材１４を移動させる移動装置７０には、像保持体１２の径方向に延びると共に、夫々の支持部材５０に形成されたねじ孔（図示省略）にねじ込まれる一対のボールネジ７２が設けられている。さらに、このボールネジ７２をボールネジ７２の周方向において正逆方向に回転させるステッピングモータ（図示省略）が設けられている。
【００８５】
また、清掃部材６０を移動させる移動装置８０には、像保持体１２の径方向に延びると共に、夫々の支持部材６６に形成されたねじ孔（図示省略）にねじ込まれる一対のボールネジ８２が設けられている。さらに、このボールネジ８２をボールネジ８２の周方向において正逆方向に回転させるステッピングモータ（図示省略）が設けられている。
【００８６】
以上の構成により、図１１に示されるように、清掃部材６０が押圧位置に配置され、帯電部材１４が接触位置に配置された状態で、像保持体１２の表面への画像形成が行なわれる。像保持体１２の表面への画像形成が終了すると、各ステッピングモータの駆動力によりボールネジ７２及びボールネジ８２を正方向に回転させる。
【００８７】
これにより、図１２に示されるように、清掃部材６０が非押圧位置に移動し、帯電部材１４が離間位置に移動する。
【００８８】
一方、像保持体１２の表面への画像形成を開始する際には、各ステッピングモータの駆動力によりボールネジ７２及びボールネジ８２を逆方向に回転させる。
【００８９】
これにより、図１１に示されるように、帯電部材１４が接触位置に移動し、清掃部材６０が押圧位置に移動する。
【００９０】
このように、清掃部材６０を非押圧位置に移動させ、帯電部材１４を離間位置に移動させることで、像保持体１２及び清掃部材６０との間で本体部５２に生じている摩擦力が無くなる。これにより、本体部５２に生じる捩じれ（ツイスト）が抑制される（捩れが解消する）。
【００９１】
なお、他の作用については、第１、第２実施形態と同様とする。
【００９２】
また、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第２実施形態では、本体部５２の中央側において、本体部５２と像保持体１２の表面とが接触する場合を例にとって説明したが、特に接触しなくてもよく、本体部５２と像保持体１２の表面との間で放電が生じる距離であれば離間していてもよい。この場合には、前述したように、接触幅は０〔ｍｍ〕となる。
【００９３】
また、上記第２実施形態では、特に言及しなかったが、清掃部材６０の接触部６２について、長手方向の中央側で本体部５２との間で生じる摩擦力を、長手方向の両端側で生じる摩擦力より大きくなるように、接触部６２の表面状態を決めてもよい。例えば、接触部６２をスポンジ部材で成形させる場合に、中央側のスポンジセルを端部側のスポンジセルに比して密にすることで、摩擦力が調整される。これにより、接触部６２に生じる捩じれ（ツイスト）が抑制される。
【００９４】
また、上記第５実施形態では、帯電部材１４を像保持体１２の径方向に移動させて、帯電部材１４を像保持体１２から離間させたが、帯電部材１４の保持部５４を帯電部材１４の長手方向に、夫々引っ張ってもよい。この場合には、本体部５２が弾性変形することでポアソン効果により本体部５２の断面が小さくなり、帯電部材１４が像保持体１２から離間する。
【００９５】
また、上記実施形態では、特に言及しなかったが、帯電部材１４の本体部５２について、両端側から中央側にかけて徐々にカーボンブラックの配合量を増やしてもよい。これにより、本体部５２の中央側での像保持体１２の帯電不良が抑制される。
【符号の説明】
【００９６】
１０ 画像形成装置
１２ 像保持体
１４ 帯電部材
１６ 露光装置
１８ 現像装置
２８ 像保持体ユニット（像保持体装置の一例）
５０ 支持部材
５２ 本体部
５４ 保持部
６０ 清掃部材
７０ 移動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転しながら帯電された表面に静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体の回転軸方向に沿って延びて長手方向の中央側の断面が両端側の断面に比べて徐々に小さくされると共に弾性部材で成形される本体部と、前記本体部の両端側を保持する一対の保持部と、を備え、前記本体部が前記像保持体の表面に接して前記像保持体に対して従動回転しながら前記像保持体の表面を帯電する帯電部材と、
前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、
を備える像保持体装置。
【請求項２】
前記回転軸方向に沿って延びるように前記帯電部材を挟んで前記像保持体の反対側に設けられ、前記本体部の表面を前記像保持体の表面に押し付ける方向に押圧すると共に、回転する前記帯電部材と接して従動回転することで前記本体部の表面を清掃し、長手方向の中央側の断面が両端側の断面に比べて徐々に大きくされる清掃部材が備えられた請求項１に記載の像保持体装置。
【請求項３】
前記清掃部材の形状は、前記像保持体の回転方向における前記本体部と前記像保持体との接触幅について、前記本体部の長手方向の中央側が、前記本体部の長手方向の両端側より小さくなるように、決められる請求項２に記載の像保持体装置。
【請求項４】
前記清掃部材の形状は、前記本体部と前記像保持体との間で生じる摩擦力について、前記本体部の長手方向の中央側の摩擦力が、前記本体部の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、決められる請求項２に記載の像保持体装置。
【請求項５】
前記本体部の表面状態は、前記本体部と前記像保持体との間で生じる摩擦力について、前記本体部の長手方向の中央側の摩擦力が、前記本体部の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、決められる請求項１〜４の何れか１項に記載の像保持体装置。
【請求項６】
前記帯電部材が前記像保持体と接する接触位置と、前記帯電部材が前記像保持体から離間する離間位置との間で前記帯電部材を移動させる移動装置が設けられる請求項１〜５の何れか１項に記載の像保持体装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載された像保持体装置と、
前記像保持体装置に備えられる表面が帯電した像保持体を露光して前記像保持体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記露光装置によって前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として可視化する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項１】
回転しながら帯電された表面に静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体の回転軸方向に沿って延びて長手方向の中央側の断面が両端側の断面に比べて徐々に小さくされると共に弾性部材で成形される本体部と、前記本体部の両端側を保持する一対の保持部と、を備え、前記本体部が前記像保持体の表面に接して前記像保持体に対して従動回転しながら前記像保持体の表面を帯電する帯電部材と、
前記保持部を回転可能に支持する支持部材と、
を備える像保持体装置。
【請求項２】
前記回転軸方向に沿って延びるように前記帯電部材を挟んで前記像保持体の反対側に設けられ、前記本体部の表面を前記像保持体の表面に押し付ける方向に押圧すると共に、回転する前記帯電部材と接して従動回転することで前記本体部の表面を清掃し、長手方向の中央側の断面が両端側の断面に比べて徐々に大きくされる清掃部材が備えられた請求項１に記載の像保持体装置。
【請求項３】
前記清掃部材の形状は、前記像保持体の回転方向における前記本体部と前記像保持体との接触幅について、前記本体部の長手方向の中央側が、前記本体部の長手方向の両端側より小さくなるように、決められる請求項２に記載の像保持体装置。
【請求項４】
前記清掃部材の形状は、前記本体部と前記像保持体との間で生じる摩擦力について、前記本体部の長手方向の中央側の摩擦力が、前記本体部の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、決められる請求項２に記載の像保持体装置。
【請求項５】
前記本体部の表面状態は、前記本体部と前記像保持体との間で生じる摩擦力について、前記本体部の長手方向の中央側の摩擦力が、前記本体部の長手方向の両端側の摩擦力より小さくなるように、決められる請求項１〜４の何れか１項に記載の像保持体装置。
【請求項６】
前記帯電部材が前記像保持体と接する接触位置と、前記帯電部材が前記像保持体から離間する離間位置との間で前記帯電部材を移動させる移動装置が設けられる請求項１〜５の何れか１項に記載の像保持体装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載された像保持体装置と、
前記像保持体装置に備えられる表面が帯電した像保持体を露光して前記像保持体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記露光装置によって前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として可視化する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−５４１８１（Ｐ２０１３−５４１８１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１７１２（Ｐ２０１１−１９１７１２）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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