画像形成装置
【課題】接触帯電手段における表面電位を、初期から長期に渡って安定させ、高画質化を図ることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】接触帯電手段は、独立した２つ以上の接触帯電部材２、９を有し、像担持体１に対して像担持体１の移動方向に沿って最上流で当接する第１の接触帯電部材２に流れるＤＣ電流量は、像担持体１の移動方向に沿って第１の接触帯電部材２よりも最下流に設けられた第２の接触帯電部材９に流れるＤＣ電流量より多く、第１の接触帯電部材２と第２の接触帯電部材９に用いられている抵抗調整剤は、種類または添加量が異なっており、第１の接触帯電部材２の抵抗周ムラをＡ１、抵抗上昇率をＢ１とし、第２の接触帯電部材９の抵抗周ムラをＡ２、抵抗上昇率をＢ２とすると、Ａ１＞Ａ２、Ｂ１＜Ｂ２、である。
【解決手段】接触帯電手段は、独立した２つ以上の接触帯電部材２、９を有し、像担持体１に対して像担持体１の移動方向に沿って最上流で当接する第１の接触帯電部材２に流れるＤＣ電流量は、像担持体１の移動方向に沿って第１の接触帯電部材２よりも最下流に設けられた第２の接触帯電部材９に流れるＤＣ電流量より多く、第１の接触帯電部材２と第２の接触帯電部材９に用いられている抵抗調整剤は、種類または添加量が異なっており、第１の接触帯電部材２の抵抗周ムラをＡ１、抵抗上昇率をＢ１とし、第２の接触帯電部材９の抵抗周ムラをＡ２、抵抗上昇率をＢ２とすると、Ａ１＞Ａ２、Ｂ１＜Ｂ２、である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置等に用いられる電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリ装置等の画像形成装置では、所謂、電子写真方式により画像形成が行われる場合がある。すなわち、感光体表面を均一に帯電させた後、感光体表面に原稿画像に対応する静電潜像を形成し、静電潜像をトナーにより可視化して転写紙に転写する。転写後の感光体表面に残留している電荷及びトナーは、それぞれ除電器及びクリーニング装置により除去され、次の画像形成動作に備えられる。
【０００３】
ところで、感光体表面の帯電方式には、コロナ放電を利用した非接触帯電方式と接触帯電方式とがある。このうち、接触帯電方式は、非接触帯電方式で生じるオゾン発生現象が少ないという点において、最近注目されている。接触帯電方式では、例えば可撓性の導電性シートからなる帯電ローラが用いられる（特許文献１）。帯電ローラは、感光体表面に接触して設けられたもので、直流電圧が印加されている。感光体の回転に伴い、帯電ローラは感光体に接触しながら回転する。このとき、印加されている直流電圧により感光体表面が接触帯電される。
【０００４】
ここで、帯電部材は、被帯電体である感光体の面に必ずしも接触している必要はない。帯電部材と感光体との間に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能領域さえ確実に保証されれば、例えば数１０μｍの空隙（間隙）を存して非接触に近接配置されていてもよい（近接帯電）。本発明においてはこの近接帯電の場合も接触帯電の範疇とする。
【０００５】
接触帯電手段における表面電位を、初期から長期に渡って安定させ、高画質化を図るために、次の構成の接触帯電手段が知られている（特許文献２）。
【０００６】
つまり、接触帯電手段は、独立した２つ以上の接触帯電部材を有し、これらの接触帯電部材うち、感光体表面と最初に当接する第１の接触帯電部材に直流バイアスを印加する。感光体の移動方向に沿って第１の接触帯電部材よりも下流側に設けられ、感光体の表面に当接する第２の接触帯電部材には、直流に交流を重畳したバイアスを印加する構成とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１１９５２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１２１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の方法では以下の問題点がある。
【０００９】
従来の方式では、上下流の帯電ローラに電子導電性の帯電ローラを使用した場合、電子導電性の帯電ローラは抵抗ムラが大きいため、帯電ムラを起こし易い。また、イオン導電性の帯電ローラを使用した場合には、抵抗上昇し易いため寿命が短いという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、接触帯電手段における表面電位を、初期から長期に渡って安定させ、高画質化を図ることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、移動可能な像担持体を前記像担持体と共に回転しながら帯電させる接触帯電手段と、帯電した前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像して画像を形成する現像手段とを具備し、
前記接触帯電手段は、独立した２つ以上の接触帯電部材を有し、前記接触帯電部材のうち、前記像担持体に対して前記像担持体の移動方向に沿って最上流で当接する第１の接触帯電部材に流れるＤＣ電流量は、前記像担持体の移動方向に沿って前記第１の接触帯電部材よりも最下流に設けられた第２の接触帯電部材に流れるＤＣ電流量より多く、前記第１の接触帯電部材と前記第２の接触帯電部材に用いられている抵抗調整剤は、種類または添加量が異なっており、
直径３０ｍｍの金属ローラを１５ｒｐｍで回転し、未通電状態（初期）の帯電ローラを片側５００Ｎ×２の荷重で押し付けた状態で、ＤＣ電流５０μＡを印加した時の電圧値を帯電ローラの周方向に１２８分割の等間隔で測定し、帯電ローラ一周分の抵抗値を求めた時の、抵抗の最高値をＲｍａｘ、抵抗の最低値をＲｍｉｎとすると、Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎを抵抗周ムラと定義し、
直径３０ｍｍの金属ローラを１５ｒｐｍで回転し、帯電ローラを片側５００Ｎ×２の荷重で押し付けた状態で、ＤＣ電流５０μＡを非通電状態から３０時間通電しつづけた時の、３０時間後の抵抗値／初期の抵抗値、を抵抗上昇率と定義し、
前記第１の接触帯電部材の抵抗周ムラをＡ１、抵抗上昇率をＢ１とし、前記第２の接触帯電部材の抵抗周ムラをＡ２、抵抗上昇率をＢ２とすると、
Ａ１＞Ａ２、Ｂ１＜Ｂ２
であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＤＣ電流が多く流れる上流の接触帯電部材の抵抗上昇を抑え、画像ムラに影響する下流の接触帯電部材の均一性を上げることにより、初期から長期間使用した後にも、良好な帯電状態を維持することが可能となった。
【００１３】
すなわち、上流及び下流の接触帯電部材に適切な接触帯電部材を採用することにより、接触帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】実施例１の感光体と上流帯電ローラの構成図である。
【図３】実施例１の感光体と下流帯電ローラの構成図である。
【図４】帯電バイアス印加系のブロック回路図である。
【図５】実施例１の上流、下流帯電ローラに流れるＤＣ電流比率を示すグラフである。
【図６】実施例１の上流、下流帯電ローラの抵抗上昇率を示すグラフである。
【図７】イオン導電性ローラと電子導電性ローラの抵抗上昇率を示すグラフである。
【図８】帯電ローラの抵抗周ムラと濃度ムラの関係を示すグラフである。
【図９】帯電ローラの抵抗測定装置の構成図である。
【図１０】実施例２における本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図１１】実施例３における本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図１２】実施例３の上流、下流停電ローラに流れるＤＣ電流比率を示すグラフである。
【図１３】実施例４の感光体と上流帯電ローラの構成図である。
【図１４】実施例４の感光体と下流帯電ローラの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１６】
実施例１
図１は、本発明に従う画像形成装置の一実施例の概略構成図である。本実施例の画像形成装置は、転写方式電子写真プロセス利用した、接触帯電方式、反転現像方式、最大通紙サイズがＡ３サイズのレーザビームプリンタである。
【００１７】
本実施例にて、画像形成装置は、移動可能な第１の像担持体として、回転ドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１の移動方向（反時計方向）に沿ってその周囲に接触帯電手段として、独立した２つ以上の接触帯電部材２、９が配置される。本実施例では、感光ドラム１の移動方向に沿って、２つの接触帯電部材（帯電ローラ）が、即ち、最上流の第１の帯電ローラ（上流帯電ローラ）２と、最下流の第２の帯電ローラ（下流側帯電ローラ）９が配置されている。更に、感光ドラム１の周りには、現像手段としての現像装置４、接触転写部材としての転写ローラ５、クリーニング装置７が配置されており、帯電ローラ９と現像装置４間の上方には露光装置３が設置されている。また、感光ドラム１と転写ローラ５間に形成される転写部ｄの転写材搬送方向の下流側には、定着装置６が設置されている。
【００１８】
感光ドラム１は、本実施例では外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、駆動装置（不図示）の駆動によって２００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で矢印Ｒ１方向（反時計方向）に回転駆動される。感光ドラム１は、図２に示すように、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）１ａの表面に、光の干渉を抑え上層の接着性を向上させる下引き層１ｂと、光電荷発生層１ｃと、電荷輸送層１ｄの３層を下から順に塗布して構成されている。
【００１９】
帯電ローラ２は、芯金２ａの両端部をそれぞれ軸受け部材（不図示）により回転自在に保持されると共に、押し圧ばね２ｅによって感光ドラム１の中心方向に付勢して感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。そして、感光ドラム１の回転駆動に従動して矢印Ｒ２方向に回転する。感光ドラム１と帯電ローラ２との圧接部が帯電部（帯電ニップ部）ａである。
【００２０】
静電潜像形成手段としての露光装置３は、本実施例では半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。レーザビームスキャナは、不図示の画像読み取り装置等のホスト処理から入力される画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力して、感光ドラム１の一様帯電処理面を露光位置ｂにおいて走査露光（イメージ露光）Ｌする。この走査露光Ｌにより感光ドラム１面のレーザ光で照射されたところの電位が低下することで、感光ドラム１面には走査露光Ｌした画像情報に対応した静電潜像が順次に形成される。
【００２１】
現像手段としての現像装置４は、本実施例では２成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置であり、感光ドラム１表面の露光部分（明部）にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。この現像装置４は、現像容器４ａの開口部に固定マグネットローラ４ｃを内包した回転自在な非磁性の現像スリーブ４ｂが設けられて構成されている。現像容器４ａの現像剤（トナー）４ｅを、規制ブレード４ｄで薄層に現像スリーブ４ｂ上にコーティングし、感光ドラム１と対向する現像部ｃへ搬送する。現像容器４ａ内の現像剤４ｅは、トナーと磁性キャリアの混合物であり、２つの現像剤攪拌部材４ｆの回転によって均一に攪拌されながら現像スリーブ４ｂ側に搬送される。
【００２２】
本実施例における磁性キャリアの抵抗は約１０13Ωｃｍ、粒径は４０μｍであり、トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。また、現像容器４ａ内のトナー濃度は、濃度センサ（不図示）によって検知され、この検知情報に基づいてトナーホッパー４ｇから適正量のトナーを現像容器４ａに補給して、トナー濃度を一定に調整する。
【００２３】
現像スリーブ４ｂは、現像部ｃにおいて感光ドラム１との最近接距離を３００μｍに保持して感光ドラム１に近接対向配設されており、現像スリーブ４ｂは現像部ｃにおいて感光ドラム１の回転方向（反時計方向）とは逆のＲ４方向に回転駆動される。
【００２４】
現像スリーブ４ｂには、電源Ｓ２から所定の現像バイアスが印加される。本実施例において、現像スリーブ４ｂへ印加する現像バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、直流電圧（−３５０Ｖ）と交流電圧（ピーク間電圧１．６ｋＶ）とを重畳した振動電圧である。
【００２５】
矢印Ｒ５方向に回転する転写ローラ５は、感光ドラム１に所定の押圧力をもって当接して転写部ｄを形成し、電源Ｓ３から転写バイアス（トナーの帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス、本実施例では＋５００Ｖ）が印加される。これによって、この転写部ｄにて第２の像担持体としての用紙などの転写材Ｐに感光ドラム１表面のトナー像を転写する。
【００２６】
定着装置６は、回転自在な定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂを有しており、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂ間の定着ニップ部にて転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱加圧して熱定着する。
【００２７】
転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光体ドラム１面は、クリーニング装置７のクリーニングブレード７ａにより摺擦されて転写残トナーの除去を受けて清浄面化され、繰り返して画像形成に供される。ｅは、クリーニングブレード７ａの感光体ドラム面当接部である。
【００２８】
帯電ローラ２の芯金２ａには電源Ｓ１より所定の条件の帯電バイアス電圧が印加されることにより、感光ドラム１の周面が所定の極性・電位に接触帯電処理される。本実施例では、帯電ローラ２に対する帯電バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、直流電圧（−５００Ｖ）と交流電圧（周波数２ｋＨｚ、Ｖｐｐ１．６ｋＶ）とを重畳した振動電圧であり、感光ドラム１の周面は−５００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。
【００２９】
本実施例では、第１の接触帯電部材である上流の帯電ローラ２と、第２の接触帯電部材である下流の帯電ローラ９に同じ帯電バイアスを印加するが、上流帯電ローラ２と下流帯電ローラ９に共にＤＣバイアスを印加して帯電しても構わない。
【００３０】
本実施例の上流帯電ローラ２と下流帯電ローラ９として使用される、画像形成装置の帯電ローラとしては、従来から、所謂、導電性ゴムローラとして知られている電子導電性のローラとイオン導電性ローラとが使用されている。
【００３１】
電子導電性ローラは、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリオレフィンゴム等の一般エラストマーに、カーボンブラック等の導電性粉末や導電性金属酸化物などを分散させたローラである。また、イオン導電性ローラは、イオン導電化剤を分散させて導電性を持たせたローラである。
【００３２】
電子導電性ローラに使用する電子電導性系導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニュウム、銅合金などの金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸カリム、酸化錫−酸化インジウムまたは酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物などの金属酸化物などの１種または２種以上の微粉末が用いられる。中でも、導電剤としては、コストの点でカーボンブラックが好適である。
【００３３】
一方、イオン導電性ローラのイオン電導性導電剤としては、スルホン酸塩やアンモニア塩など、また、カチオン系、アニオン系、ノニオン系などの各種の界面活性剤を挙げることができる。好ましいイオン導電剤としては、金属塩及び４級アンモニウム塩が挙げられる。金属塩としてはＩ族、ＩＩ族の金属塩が挙げられ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋの塩が好ましい。金属塩を構成するアニオンとしては、ハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、チオシアン酸イオン、過塩素酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン及びフルオロホウ酸イオン、リン酸イオン等である。また、４級アンモニウム塩としてはカルボン酸（アジピン酸、フタル酸、アゼライン酸等）、リン酸、ホウ酸、スルホン酸（アリールスルホン酸等）、ホウフッ化水素酸、過塩素酸等のアンモニウム塩が挙げられる。
【００３４】
帯電ローラの半導電性抵抗層としては、高分子組成物に導電性粉末を含有させた樹脂混合物の塗膜やチューブの他に、界面活性剤等を主成分とする帯電防止剤を添加した各種樹脂またはゴム組成物が用いられている。しかし、導電性粉末としてカーボンブラックや金属酸化物等を用いた電子導電性系導電剤を用いた場合には、ローラの電気抵抗値を１×１０4〜１×１０9Ω程度の範囲内に設定しようとすると、抵抗値のバラツキが大きい。そのため、部分的帯電不良等による画像濃度ムラの発生が見られる。
【００３５】
一方、導電剤としてイオン導電化剤系導電剤を用いた半導電性ローラは、電気抵抗値のバラツキが小さく、安定した導電性を示すという利点がある。しかしながら、これらの半導電性ローラは、イオン導電化剤とポリウレタンマトリックスとの静電的相互作用が大きく、画像形成装置の高速化に対応した比較的低抵抗領域での電気特性が不安定で、長期間連続使用後の性能低下が早い。そのため、ローラの寿命が比較的短いので、帯電部材としての交換頻度が増し、経済的に不利である。
【００３６】
本実施例にて、帯電ローラ２の長手方向長さは３２０ｍｍであり、図２に示すように、芯金（支持部材）２ａの外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表層２ｄを下から順次に積層した３層構成である。下層２ｂはゴム（ソリッド或いは発泡（スポンジ））層であり、表層２ｄは、感光ドラム１上にピンホール等の欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。
【００３７】
本実施例における帯電ローラ２の仕様は、下記の通りである。
【００３８】
帯電ローラ２は、図２に示すように、
・芯金２ａ；直径８ｍｍのステンレス丸棒
・下層２ｂ；カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ／ｃｍ3、体積抵抗値１×１０5Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ
・中間層２ｃ；カーボン分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１×１０3Ωｃｍ、層厚７００μｍ
・表層２ｄ；フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫とカーボンを分散、体積抵抗値１×１０8Ωｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０μｍ
である。
【００３９】
帯電ローラの使用初期において、上記帯電ローラ２の抵抗値は１×１０6Ωで、抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は２．２である。抵抗上昇率は２．０である。本実施例にて、「使用初期」とは、使用開始から通電時間が１０分とする。
【００４０】
（抵抗値の測定方法）
抵抗値の測定方法は、図９のように、直径３０ｍｍの、中実或いは中空の金属ローラ（例えばＡｌやＳＵＳ）５０を１５ｒｐｍで回転し、接触帯電部材がローラ状に作製された帯電ローラ５１を片側５００Ｎ×２の荷重で押し付ける。この状態で、電源５２によりＤＣ電流５０μＡを印加した時の電圧値をモニターし抵抗値を求める。測定環境は２３℃、５０％とする。
【００４１】
抵抗ムラとは、未通電状態（初期）の帯電ローラ一周分の抵抗値を、帯電ローラの周方向の１２８分割の等間隔で測定した時の、抵抗の最高値をＲｍａｘ、抵抗の最低値をＲｍｉｎとすると、Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎを抵抗周ムラと定義する。
【００４２】
（抵抗上昇率の測定方法）
抵抗上昇率は、図９に示すと同様の測定装置を使用し、直径３０ｍｍの金属ローラ５０を１５ｒｐｍで回転し、この金属ローラ５０に帯電ローラ５１を片側５００Ｎ×２の荷重で押し付ける。この状態で、電源５２よりＤＣ電流５０μＡを非通電状態から３０時間通電しつづ、抵抗上昇率を測定する。即ち、抵抗上昇率は、３０時間後の抵抗値／初期の抵抗値、として定義される。例えば、図７のように３０時間で１×１０6→２×１０6（Ω）まで上昇したとすると、抵抗上昇率は２×１０6／１×１０6＝２となる。測定環境及び通電試験を行う環境は２３℃、５０％とする。
【００４３】
なお、「抵抗上昇率」の測定において、測定する帯電ローラは、未通電状態（初期）の帯電ローラとされる。
【００４４】
本実施例にて、下流帯電ローラ９は、上記上流帯電ローラ２と同様に構成される。
【００４５】
つまり、帯電ローラ９は、芯金９ａの両端部をそれぞれ軸受け部材（不図示）により回転自在に保持されると共に、押し圧ばね９ｅによって感光ドラム１の中心方向に付勢して感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。そして、感光ドラム１の回転駆動に従動して矢印Ｒ２方向に回転する。感光ドラム１と帯電ローラ９との圧接部が帯電部（帯電ニップ部）ａである。
【００４６】
ここで、帯電ローラ９の長手方向長さは３２０ｍｍであり、図３に示すように、芯金（支持部材）９ａの外回りに、下層９ｂと、中間層９ｃと、表層９ｄを下から順次に積層した３層構成である。下層９ｂはゴム（ソリッド或いは発泡（スポンジ））層であり、表層９ｄは、感光ドラム１上にピンホール等の欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。
【００４７】
本実施例における帯電ローラ９の仕様は、下記の通りである。
【００４８】
帯電ローラ９は、図３に示すように、
・芯金９ａ；直径８ｍｍのステンレス丸棒
・下層９ｂ；イオン導電剤分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ／ｃｍ3、体積抵抗値１×１０4Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ
・中間層９ｃ；イオン導電剤分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１×１０3Ωｃｍ、層厚７００μｍ
・表層９ｄ；フッ素化合物のトレジン樹脂、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚３μｍ
である。
【００４９】
帯電ローラの使用初期において、上記帯電ローラ９の抵抗値は１×１０6Ωで、の抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は１．２である。抵抗上昇率は、図７のように３０時間で１×１０6→１×１０7（Ω）となり１０となる。
【００５０】
図４は、帯電ローラ２、９に対する帯電バイアス印加系のブロック回路図である。
【００５１】
電源Ｓ１から直流電圧に周波数ｆの交流電圧を重畳した所定の振動電圧（バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加される。これにより、回転する感光体ドラム１の周面が所定の電位に帯電処理される。
【００５２】
帯電ローラ２に対する電圧印加手段である電源Ｓ１は、直流（ＤＣ）電源１１と交流（ＡＣ）電源１２を有している。
【００５３】
制御回路１３は、上記電源Ｓ１のＤＣ電源１１とＡＣ電源１２をオン・オフ制御して帯電ローラ２に直流電圧と交流電圧のどちらか、若しくは、その両方の重畳電圧を印加するように制御する機能を有している。更に、制御回路１３は、ＤＣ電源１１から帯電ローラ２に印加する直流電圧値と、ＡＣ電源１２から帯電ローラ２に印加する交流電圧のピーク間電圧値、若しくは、交流電流値を制御する機能を有する。下流の帯電ローラ９と上流帯電ローラ２は導通がとれており、同じバイアスが印加される。帯電ローラ２、９への交流電流値（又は、ピーク間電圧値）及び直流電流値が、それぞれ、測定回路１４、１５により測定される。
【００５４】
本実施例では、帯電ローラ２、９共にＡＣ＋ＤＣ帯電を行ったが、帯電ローラ２、９共にＤＣのみの高圧を印加しても構わない。
【００５５】
感光ドラムの電位は、上流帯電ローラ２によって目標電位に粗く帯電され、下流帯電ローラによって目標電流に均一に帯電される。これにより、上記の帯電ローラ２、９に流れるＤＣ電流は、上流帯電ローラ２に流れるＤＣ電流の方が大きくなっている。
【００５６】
帯電ローラ２、９に印加するＤＣ電圧をＶｄｃ＝−５００Ｖ、ＡＣ電圧を周波数２．０ｋＨｚでＶｐｐ１．７ｋＶの正弦波を印加した場合の、プロセススピード（画像形成速度ｍｍ／ｓ）依存性を示したものを図５に示す。本実施例のプロセススピード２００ｍｍ／ｓでは、上流帯電ローラ２と下流帯電ローラ９とに流れるＤＣ電流比は９６．９：３．１となり、下流帯電ローラ９より上流帯電ローラ２の方が約３０倍ＤＣ電流が多く流れていることが分る。これにより下流帯電ローラ９の抵抗上昇は、上流帯電ローラ２の抵抗上昇の３０倍有利になり、３０倍抵抗上昇率が悪くても問題ない。
【００５７】
従って、同じイオン帯電性の帯電ローラを使用した場合には、下流の帯電ローラ９より上流の帯電ローラ２の方が抵抗上昇が早く、寿命が短くなる（図６）。
【００５８】
また、図８に帯電ローラ２、９の抵抗ムラとハーフトーン画像の濃度ムラとの関係を示す。本実施例の濃度ムラとして濃度差０．０３を目標としているので、帯電ローラ２、９の抵抗周ムラとして許されるのは１．６までであり、電子導電性の帯電ローラではこの目標値を達成することができない。
【００５９】
更に印刷機として使用され、高画質が要求されるプリンタでは濃度ムラの許容範囲は０．０１以下となり、帯電ローラの抵抗周ムラは１．１５以下（≦１．１５）であることが望ましい。
【００６０】
また、上流帯電ローラ２の抵抗値が１×１０6Ωの場合、抵抗周ムラが１０．０より大きく（＞１０．０）なると、初期より抵抗値が帯電上限の１×１０7Ωになる部分も出てくる可能性があるので、抵抗周ムラは１０以下（≦１０．０）であることが望ましい。
【００６１】
従って、上流の帯電ローラ２の抵抗周ムラは１．１５より大きく、１０．０以下である。なお、上流帯電ローラ２の抵抗周ムラは、１．０でも構わない。つまり、１．０以上、１０．０以下であることが望ましい。
【００６２】
一方、下流の帯電ローラ９の抵抗周ムラは１．０以上、１．６以下であることが望ましい。
【００６３】
つまり、上流帯電ローラ２の抵抗周ムラをＡ１とし、下流帯電ローラの抵抗周ムラをＡ２とすると、
Ａ１＞Ａ２
であり、好ましくは、
１．０≦Ａ１≦１０．０
１．０≦Ａ２≦１．６
である。
【００６４】
そのため、上流・下流共に電子導電性帯電ローラを使用すると、抵抗の周ムラによる帯電ムラが発生し、良好な画像を得ることができない。
【００６５】
そこで、本実施例では、上流の帯電ローラ２に要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【００６６】
即ち、上流及び下流の帯電ローラ２、９は、添加される抵抗調整剤が、種類、又は、添加量において異なるものとされる。
【００６７】
下流の帯電ローラ９に要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ローラの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【００６８】
本実施例では、上流の帯電ローラ２に抵抗周ムラ２．２、抵抗上昇率２の帯電ローラを用い、下流の帯電ローラ９に抵抗周ムラ１．２、抵抗上昇率１０の帯電ローラを使用することにより、上下流に抵抗周ムラ１．２抵抗上昇率１０の帯電ローラを使用した場合に比べ、帯電ローラの寿命を１０倍に伸ばすことが可能となった。
【００６９】
本実施例によれば、上流の帯電ローラに要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。下流の帯電ローラに要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、ＤＣ電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ローラの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【００７０】
以上のように、上流帯電ローラ２及び下流帯電ローラ９に適切な帯電ローラを採用することにより、帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能となった。
【００７１】
実施例２
実施例１では、二つの第１及び第２の接触帯電部材に、所謂、導電性ゴムローラとされる帯電ローラを用いたが、本実施例では「ファーブラシローラ」にて作製された帯電ローラ（以後、単に「ファーブラシ」という。）を使用した。
【００７２】
図１０に、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す。図１に示す実施例１の画像形成装置と異なる点は、帯電ローラ２、９がファーブラシ１０２、１０９に置き換わった点である。
【００７３】
ファーブラシ１０２としては、例えば、平板状の基布に対してブラシを形成する繊維（糸）を織り込み、その後適当な大きさにカットし、スパイラル状に芯金に巻きつけてローラ形状に仕上げた織物型のものを用いることができる。また、芯金に予め接着剤を塗布しておき、最終的にファーブラシ１０２を形成する繊維の長さとほぼ同じ程度の大きさにカッティングした繊維（糸）を静電気力により芯金に突き刺してローラ形状に仕上げる静電植毛型のものを用いることができる。
【００７４】
ファーブラシ１０２、１０９の繊維の材質としては、ナイロン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、レーヨン、トリアセテート、キュプラなどにすることができるが、導電性をもたせるために、カーボンやイオン導電剤を添加する。
【００７５】
本実施例では、ファーブラシ１０２、１０９の繊維材料は、ナイロンで、太さ４デニール、密度１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ2のブラシを用いた。
【００７６】
ファーブラシ１０２、１０９の繊維の長さとしては特に規定されるものではないが、毛倒れなどによる永久変形や駆動装置の不要な点などから、４．０ｍｍ以下が望ましく、本実施例では、２ｍｍのものを選択した。
【００７７】
より具体的には、本実施例におけるファーブラシ１０２の仕様は下記の通りである。
【００７８】
ファーブラシ１０２は、直径８ｍｍのステンレス丸棒の芯金に、カーボン分散のナイロン繊維で、太さ４デニール、密度１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ2のブラシで毛長２ｍｍのものを用いた。
【００７９】
このファーブラシ１０２の抵抗値は、１×１０6Ωで、の初期抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は２．４である。抵抗上昇率は３．０である。
【００８０】
抵抗値の測定方法及び抵抗上昇率の測定方法は、実施例１と同じである。
【００８１】
ファーブラシ１０９は、直径８ｍｍのステンレス丸棒の芯金にイオン導電剤分散のナイロン繊維で、太さ４デニール、密度１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ2のブラシで毛長２ｍｍのものを用いた。このファーブラシ１０９の抵抗値は、１×１０6Ωで、その初期抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は１．４である。抵抗上昇率は、１８となった。
【００８２】
本実施例でも、実施例１と同様に、上流のファーブラシ１０２に要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を主に抵抗調整剤として使用したファーブラシを使用する。下流のファーブラシ１０９に要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ファーブラシの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を主に抵抗調整剤として使用したファーブラシを使用する。即ち、抵抗調整材の種類、又は、添加量が異なるものとされる。
【００８３】
以上のように、上流のファーブラシの抵抗周ムラより、下流のファーブラシの抵抗周ムラを小さくし、下流ファーブラシの抵抗上昇率より上流のファーブラシの抵抗上昇率を小さいものを選択して、上流／下流に適切なファーブラシを採用する。これにより、帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能となった。
【００８４】
実施例３
実施例１では、上流帯電ローラ２と下流帯電ローラ９にＡＣ＋ＤＣの高圧を印加したが、本実施例では、上流の帯電ローラ１１２にはＤＣ帯電のみ、下流の帯電ローラ１１９にはＡＣ＋ＤＣの電圧を印加した。
【００８５】
本実施例の画像形成装置の概略構成を図１１に示す。実施例１と異なるのは、上流帯電ローラ１１２に印加される高圧はＤＣのみで、下流帯電ローラ１１９に印加される高圧はＡＣ＋ＤＣである。
【００８６】
ＡＣ＋ＤＣ帯電の場合には、ＡＣ電圧のピーク間電圧（Ｖｐｐ）を放電開始電圧の二倍以上にすることによって、ＤＣ電圧の値まで感光ドラム１を帯電することが可能となる。しかし、ＤＣ帯電の場合には帯電ローラに印加した電圧と同じ電圧に感光ドラム１を帯電することはできなく、ほぼ帯電ローラと感光ドラム間の放電開始電圧分、印加電圧より低い電位に感光ドラムは帯電される。例えば本実施例の場合、感光ドラム１の帯電電位を−５００Ｖに使用とすると、帯電ローラに印加するＤＣ電圧は−１１００Ｖ程度必要となる。
【００８７】
そこで、本実施例では感光ドラム１を−５００Ｖに帯電するために、上流の帯電ローラ１１２に−１１００Ｖを印加する。下流の帯電ローラ１１９には、ＤＣ高圧を−５００Ｖ、ＡＣ高圧を２ｋＨｘのサイン波でピーク間電圧が−１６００ＶのＤＣにＡＣ電圧を重畳したＡＣ＋ＤＣバイアス電圧を印加した。
【００８８】
この時の、上流帯電ローラ１１２に流れる電流と下流帯電ローラ１１９の流れる電流比は、図１２のようになる。この場合もプロセススピードが２００ｍｍ／ｓの場合、上流帯電ローラ１１２と下流帯電ローラ１１９に流れるＤＣ電流値は、９１：９になり、上流帯電ローラ１１２に流れるＤＣ電流量は、下流帯電ローラ１１９に流れるＤＣ電流値の約１０倍になる。
【００８９】
本実施例で使用している帯電ローラ１１２、１１９は実施例１と同様の構成とされる。
【００９０】
そこで、本実施例では、上流の帯電ローラ１１２に要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を主に抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。下流の帯電ローラ１１９に要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ローラの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を主に抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【００９１】
本実施例では、上流の帯電ローラ１１２に抵抗周ムラ２．２、抵抗上昇率２の帯電ローラを用い、下流の帯電ローラ１１９に抵抗周ムラ１．２、抵抗上昇率１０の帯電ローラを使用する。これにより、上下流に抵抗周ムラ２１．２、抵抗上昇率１０のローラを使用した場合に比べ、帯電ローラの寿命を約１０倍に伸ばすことが可能となった。
【００９２】
ここで、通電時間３０ｈは耐久枚数で換算すると５０ｋ相当になり、現状の帯電ローラの耐久寿命としては５０ｋ〜５００ｋ（３０ｈ〜３００ｈ）である。帯電ローラが５０ｋもつためには、抵抗上昇率は１０以下である必要があり、５００ｋもつためには抵抗上昇率は２以下である事が必要である。本実施例での下流帯電ローラに流れるＤＣ電流は、上流帯電ローラのＤＣ電流の１／１０のため、抵抗上昇率の上限も１０倍までＯＫとし、寿命５００ｋを達成できる値の１０倍（２×１０＝２０）の２０である。（表１）
【００９３】
【表１】
【００９４】
よって、上流帯電ローラ１１２の抵抗上昇率は１．０以上１０．０以下（１．０≦Ｂ１≦１０．０）、下流帯電ローラの抵抗上昇率は２．０より大きく（＞２．０）、２０．０以下（≦２０．０）であることが望ましい。
【００９５】
つまり、第１の上流帯電ローラ１１２の抵抗上昇率をＢ１とし、第２の下流帯電ローラ１１９の抵抗上昇率をＢ２とすると、
Ｂ１＜Ｂ２
である。好ましくは、
１．０≦Ｂ１≦１０．０
２．０＜Ｂ２≦２０．０
である。
【００９６】
以上のように、上流帯電ローラ１１２及び下流帯電ローラ１１９に適切な帯電ローラを採用することにより、帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能となった。
【００９７】
実施例４
実施例１では、上流帯電ローラ２に分散させる抵抗調整剤は全てカーボンの電子導電剤で、下流帯電ローラ９には全てイオン導電性の抵抗調整剤であったが、本実施例では、両方の抵抗調整剤を使用した。
【００９８】
図１３は、帯電ローラ１１２の断面構成を示す。長手の長さは３２０ｍｍである。
・芯金１１２ａ；直径８ｍｍのステンレス丸棒
・下層１１２ｂ；イオン導電剤を重量比０．０５％添加し、カーボンを重量比２０％分散の発泡ＥＰＤＭ、体積抵抗値１×１０5Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ。 総質量は４．０ｇでイオン導電材量は０．００２ｇ、カーボン量は０．８ｇ。
・中間層２ｃ；カーボンを重量比２０％分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１×１０3Ωｃｍ、層厚４００μｍ。総重量５．０ｇ、カーボン量：１．０ｇ
・表層１１２ｄ；フッ素化合物のトレジン樹脂にカーボンを重量比２０％分散、体積抵抗値１×１０8Ωｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０μｍである。総重量：０．１４ｇ、カーボン量：０．０２８ｇ
帯電ローラ全体での、イオン導電材量：０．００２ｇ、カーボン（電子導電剤）量：１．８３ｇである。
【００９９】
帯電ローラの使用初期において、上記帯電ローラ１１２の抵抗値は１×１０6Ωで、その抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は１．８であり、抵抗上昇率は２．５である。
【０１００】
抵抗値の測定方法と抵抗上昇率の測定方法は実施例１と同様である。
【０１０１】
図１４は、帯電ローラ１１９の断面構成を示す。長手の長さは３２０ｍｍである。
・芯金１１９ａ；直径８ｍｍのステンレス丸棒
・下層１１９ｂ；イオン導電剤が重量比０．１％添加された発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ／ｃｍ３、体積抵抗値１×１０2〜１×１０9Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ。総質量は４．０ｇでイオン導電材量は０．００４ｇ、カーボン量は０．０ｇ。
・中間層９ｃ；イオン導電剤が重量比０．１％添加されたＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１×１０2〜１×１０5Ωｃｍ、層厚４００μｍ。総質量は５．０ｇでイオン導電材量は０．００５ｇ、カーボン量は０．０ｇ。
・表層１１９ｄ；カーボンを重量比１０％分散させたフッ素化合物のトレジン樹脂、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０μｍである。総質量は０．１４ｇでイオン導電材量は０．０ｇ、カーボン量は０．０１４ｇ。
【０１０２】
帯電ローラ全体での、イオン導電材量：０．００９ｇ、カーボン（電子導電剤）量：０．０１４ｇである。
【０１０３】
帯電ローラの使用初期において、上記帯電ローラの抵抗値は１×１０6Ωで、の抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は１．４であり、抵抗上昇率は８となった。
【０１０４】
本実施例では、ゴム及び樹脂の種類は上流帯電ローラと１１２下流帯電ローラ１１９とで同じで、添加量が異なるものであったが、ゴムや樹脂の種類が異なっていても構わない。
【０１０５】
表層にカーボンを分散したのは、表層にイオン導電剤を分散させると、帯電ローラのドラムへの加圧と通電により、イオン導電剤がドラムに付着しドラムを劣化させる問題があるからである。何も添加しないときに比べカーボンを分散することで表層の膜厚を厚くすることができ、帯電ローラのキズに強くすることや、製造工程を安定化することが可能となる。
【０１０６】
そこで、本実施例では、上流の帯電ローラ１１２に要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を主に抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。下流の帯電ローラ１１９に要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ローラの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を主に抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【０１０７】
本実施例では、上流の帯電ローラ１１２に抵抗周ムラ１．８、抵抗上昇率２．５の帯電ローラを用い、下流の帯電ローラ１１９に抵抗周ムラ１．４、抵抗上昇率８の帯電ローラを使用する。これにより、上下流に抵抗周ムラ２１．２抵抗上昇率１０のローラを使用した場合に比べ、帯電ローラの寿命を約４倍に伸ばすことが可能となった。
【０１０８】
以上のように、上流帯電ローラ１１２及び下流帯電ローラ１１９に適切な帯電ローラを採用することにより、帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能となった。
【０１０９】
（その他の実施例）
像担持体である感光ドラム（感光体）は、表面抵抗が１０9〜１０14Ω・ｃｍの電荷注入層を設けた直接注入帯電性のものであってもよい。電荷注入層を用いていない場合でも、例えば電荷輸送層が上記の抵抗範囲にある場合も同等の効果がえられる。表層の体積抵抗が約１０13Ω・ｃｍであるアモルファスシリコン感光体でもよい。
【０１１０】
可撓性の接触帯電部材は、帯電ローラ、ファーブラシの他に、フェルト、布などの形状・材質のものも使用可能である。また各種材質のものの組み合わせでより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のものを得ることもできる。
【０１１１】
接触帯電部材や現像部材に印加する振動電界の交番電圧成分（ＡＣ成分、周期的に電圧値が変化する電圧）の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。直流電源を周期的にオン／オフすることによって形成された矩形波であってもよい。
【０１１２】
像担持体としての感光体の帯電面に対する情報書き込み手段としての静電潜像形成手段は実施例のレーザ走査手段以外にも、例えば、ＬＥＤのような固体発光素子アレイを用いたデジタル露光手段であってもよい。ハロゲンランプや蛍光灯等を原稿照明光源とするアナログ的な画像露光手段であってもよい。要するに、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであればよい。
【０１１３】
像担持体は静電記録誘電体などであってもよい。この場合は該誘電体面を一様に帯電した後、その帯電面を除電針ヘッドや電子銃等の除電手段で選択的に除電して目的の画像情報に対応した静電潜像を書き込み形成する。
【０１１４】
静電潜像のトナー現像方式・手段は任意である。反転現像方式でも正規現像方式でもよい。
【０１１５】
一般的に、静電潜像の現像方法は、非磁性トナーについてはこれをブレード等でスリーブ等の現像剤担持搬送部材上にコーティングし、磁性トナーについてはこれを現像剤担持搬送部材上に磁気力によってコーティングして搬送して像担持体に対して非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（１成分非接触現像）と、上記のように現像剤担持搬送部材上にコーティングしたトナーを像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（１成分接触現像）と、トナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したものを現像剤（２成分現像剤）として用いて磁気力によって搬送して像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２成分接触現像）と、上記の２成分現像剤を像担持体に対して非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２成分非接触現像）との４種顛に大別される。
【０１１６】
転写手段は実施例のローラ転写に限られず、ブレード転写、ベルト転写、その他の接触転写帯電方式であってもよいし、コロナ帯電器を使用した非接触転写帯電方式でもよい。
【０１１７】
転写ドラムや転写ベルトなどの中間転写体を用いて、単色画像形成ばかりでなく、多重転写等により多色、フルカラー画像を形成する画像形成装置にも本発明は適用できる。
【０１１８】
感光ドラム等の像担持体１、これに作用する作像プロセス機器、即ち、帯電手段２、９、現像手段４、クリーニング装置７等は任意の組み合わせにて、画像形成装置本体に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジとすることもできる。プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と感光ドラム（像担持体）とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。或いは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと感光ドラムとを一体的にカートリッジ化し画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と感光ドラムとを一体的にカートリッジ化し画像形成装置本体に対して着脱可能とするものをいう。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 感光ドラム（像担持体）
２、１０２、１１２ 上流帯電ローラ
３ レーザビームスキャナ（静電潜像形成手段）
４ 現像装置（現像手段）
９、１０９、１１９ 下流帯電ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置等に用いられる電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリ装置等の画像形成装置では、所謂、電子写真方式により画像形成が行われる場合がある。すなわち、感光体表面を均一に帯電させた後、感光体表面に原稿画像に対応する静電潜像を形成し、静電潜像をトナーにより可視化して転写紙に転写する。転写後の感光体表面に残留している電荷及びトナーは、それぞれ除電器及びクリーニング装置により除去され、次の画像形成動作に備えられる。
【０００３】
ところで、感光体表面の帯電方式には、コロナ放電を利用した非接触帯電方式と接触帯電方式とがある。このうち、接触帯電方式は、非接触帯電方式で生じるオゾン発生現象が少ないという点において、最近注目されている。接触帯電方式では、例えば可撓性の導電性シートからなる帯電ローラが用いられる（特許文献１）。帯電ローラは、感光体表面に接触して設けられたもので、直流電圧が印加されている。感光体の回転に伴い、帯電ローラは感光体に接触しながら回転する。このとき、印加されている直流電圧により感光体表面が接触帯電される。
【０００４】
ここで、帯電部材は、被帯電体である感光体の面に必ずしも接触している必要はない。帯電部材と感光体との間に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能領域さえ確実に保証されれば、例えば数１０μｍの空隙（間隙）を存して非接触に近接配置されていてもよい（近接帯電）。本発明においてはこの近接帯電の場合も接触帯電の範疇とする。
【０００５】
接触帯電手段における表面電位を、初期から長期に渡って安定させ、高画質化を図るために、次の構成の接触帯電手段が知られている（特許文献２）。
【０００６】
つまり、接触帯電手段は、独立した２つ以上の接触帯電部材を有し、これらの接触帯電部材うち、感光体表面と最初に当接する第１の接触帯電部材に直流バイアスを印加する。感光体の移動方向に沿って第１の接触帯電部材よりも下流側に設けられ、感光体の表面に当接する第２の接触帯電部材には、直流に交流を重畳したバイアスを印加する構成とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１１９５２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１２１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の方法では以下の問題点がある。
【０００９】
従来の方式では、上下流の帯電ローラに電子導電性の帯電ローラを使用した場合、電子導電性の帯電ローラは抵抗ムラが大きいため、帯電ムラを起こし易い。また、イオン導電性の帯電ローラを使用した場合には、抵抗上昇し易いため寿命が短いという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、接触帯電手段における表面電位を、初期から長期に渡って安定させ、高画質化を図ることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、移動可能な像担持体を前記像担持体と共に回転しながら帯電させる接触帯電手段と、帯電した前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像して画像を形成する現像手段とを具備し、
前記接触帯電手段は、独立した２つ以上の接触帯電部材を有し、前記接触帯電部材のうち、前記像担持体に対して前記像担持体の移動方向に沿って最上流で当接する第１の接触帯電部材に流れるＤＣ電流量は、前記像担持体の移動方向に沿って前記第１の接触帯電部材よりも最下流に設けられた第２の接触帯電部材に流れるＤＣ電流量より多く、前記第１の接触帯電部材と前記第２の接触帯電部材に用いられている抵抗調整剤は、種類または添加量が異なっており、
直径３０ｍｍの金属ローラを１５ｒｐｍで回転し、未通電状態（初期）の帯電ローラを片側５００Ｎ×２の荷重で押し付けた状態で、ＤＣ電流５０μＡを印加した時の電圧値を帯電ローラの周方向に１２８分割の等間隔で測定し、帯電ローラ一周分の抵抗値を求めた時の、抵抗の最高値をＲｍａｘ、抵抗の最低値をＲｍｉｎとすると、Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎを抵抗周ムラと定義し、
直径３０ｍｍの金属ローラを１５ｒｐｍで回転し、帯電ローラを片側５００Ｎ×２の荷重で押し付けた状態で、ＤＣ電流５０μＡを非通電状態から３０時間通電しつづけた時の、３０時間後の抵抗値／初期の抵抗値、を抵抗上昇率と定義し、
前記第１の接触帯電部材の抵抗周ムラをＡ１、抵抗上昇率をＢ１とし、前記第２の接触帯電部材の抵抗周ムラをＡ２、抵抗上昇率をＢ２とすると、
Ａ１＞Ａ２、Ｂ１＜Ｂ２
であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＤＣ電流が多く流れる上流の接触帯電部材の抵抗上昇を抑え、画像ムラに影響する下流の接触帯電部材の均一性を上げることにより、初期から長期間使用した後にも、良好な帯電状態を維持することが可能となった。
【００１３】
すなわち、上流及び下流の接触帯電部材に適切な接触帯電部材を採用することにより、接触帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】実施例１の感光体と上流帯電ローラの構成図である。
【図３】実施例１の感光体と下流帯電ローラの構成図である。
【図４】帯電バイアス印加系のブロック回路図である。
【図５】実施例１の上流、下流帯電ローラに流れるＤＣ電流比率を示すグラフである。
【図６】実施例１の上流、下流帯電ローラの抵抗上昇率を示すグラフである。
【図７】イオン導電性ローラと電子導電性ローラの抵抗上昇率を示すグラフである。
【図８】帯電ローラの抵抗周ムラと濃度ムラの関係を示すグラフである。
【図９】帯電ローラの抵抗測定装置の構成図である。
【図１０】実施例２における本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図１１】実施例３における本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図１２】実施例３の上流、下流停電ローラに流れるＤＣ電流比率を示すグラフである。
【図１３】実施例４の感光体と上流帯電ローラの構成図である。
【図１４】実施例４の感光体と下流帯電ローラの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１６】
実施例１
図１は、本発明に従う画像形成装置の一実施例の概略構成図である。本実施例の画像形成装置は、転写方式電子写真プロセス利用した、接触帯電方式、反転現像方式、最大通紙サイズがＡ３サイズのレーザビームプリンタである。
【００１７】
本実施例にて、画像形成装置は、移動可能な第１の像担持体として、回転ドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１の移動方向（反時計方向）に沿ってその周囲に接触帯電手段として、独立した２つ以上の接触帯電部材２、９が配置される。本実施例では、感光ドラム１の移動方向に沿って、２つの接触帯電部材（帯電ローラ）が、即ち、最上流の第１の帯電ローラ（上流帯電ローラ）２と、最下流の第２の帯電ローラ（下流側帯電ローラ）９が配置されている。更に、感光ドラム１の周りには、現像手段としての現像装置４、接触転写部材としての転写ローラ５、クリーニング装置７が配置されており、帯電ローラ９と現像装置４間の上方には露光装置３が設置されている。また、感光ドラム１と転写ローラ５間に形成される転写部ｄの転写材搬送方向の下流側には、定着装置６が設置されている。
【００１８】
感光ドラム１は、本実施例では外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、駆動装置（不図示）の駆動によって２００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で矢印Ｒ１方向（反時計方向）に回転駆動される。感光ドラム１は、図２に示すように、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）１ａの表面に、光の干渉を抑え上層の接着性を向上させる下引き層１ｂと、光電荷発生層１ｃと、電荷輸送層１ｄの３層を下から順に塗布して構成されている。
【００１９】
帯電ローラ２は、芯金２ａの両端部をそれぞれ軸受け部材（不図示）により回転自在に保持されると共に、押し圧ばね２ｅによって感光ドラム１の中心方向に付勢して感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。そして、感光ドラム１の回転駆動に従動して矢印Ｒ２方向に回転する。感光ドラム１と帯電ローラ２との圧接部が帯電部（帯電ニップ部）ａである。
【００２０】
静電潜像形成手段としての露光装置３は、本実施例では半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。レーザビームスキャナは、不図示の画像読み取り装置等のホスト処理から入力される画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力して、感光ドラム１の一様帯電処理面を露光位置ｂにおいて走査露光（イメージ露光）Ｌする。この走査露光Ｌにより感光ドラム１面のレーザ光で照射されたところの電位が低下することで、感光ドラム１面には走査露光Ｌした画像情報に対応した静電潜像が順次に形成される。
【００２１】
現像手段としての現像装置４は、本実施例では２成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置であり、感光ドラム１表面の露光部分（明部）にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。この現像装置４は、現像容器４ａの開口部に固定マグネットローラ４ｃを内包した回転自在な非磁性の現像スリーブ４ｂが設けられて構成されている。現像容器４ａの現像剤（トナー）４ｅを、規制ブレード４ｄで薄層に現像スリーブ４ｂ上にコーティングし、感光ドラム１と対向する現像部ｃへ搬送する。現像容器４ａ内の現像剤４ｅは、トナーと磁性キャリアの混合物であり、２つの現像剤攪拌部材４ｆの回転によって均一に攪拌されながら現像スリーブ４ｂ側に搬送される。
【００２２】
本実施例における磁性キャリアの抵抗は約１０13Ωｃｍ、粒径は４０μｍであり、トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。また、現像容器４ａ内のトナー濃度は、濃度センサ（不図示）によって検知され、この検知情報に基づいてトナーホッパー４ｇから適正量のトナーを現像容器４ａに補給して、トナー濃度を一定に調整する。
【００２３】
現像スリーブ４ｂは、現像部ｃにおいて感光ドラム１との最近接距離を３００μｍに保持して感光ドラム１に近接対向配設されており、現像スリーブ４ｂは現像部ｃにおいて感光ドラム１の回転方向（反時計方向）とは逆のＲ４方向に回転駆動される。
【００２４】
現像スリーブ４ｂには、電源Ｓ２から所定の現像バイアスが印加される。本実施例において、現像スリーブ４ｂへ印加する現像バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、直流電圧（−３５０Ｖ）と交流電圧（ピーク間電圧１．６ｋＶ）とを重畳した振動電圧である。
【００２５】
矢印Ｒ５方向に回転する転写ローラ５は、感光ドラム１に所定の押圧力をもって当接して転写部ｄを形成し、電源Ｓ３から転写バイアス（トナーの帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス、本実施例では＋５００Ｖ）が印加される。これによって、この転写部ｄにて第２の像担持体としての用紙などの転写材Ｐに感光ドラム１表面のトナー像を転写する。
【００２６】
定着装置６は、回転自在な定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂを有しており、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂ間の定着ニップ部にて転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱加圧して熱定着する。
【００２７】
転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光体ドラム１面は、クリーニング装置７のクリーニングブレード７ａにより摺擦されて転写残トナーの除去を受けて清浄面化され、繰り返して画像形成に供される。ｅは、クリーニングブレード７ａの感光体ドラム面当接部である。
【００２８】
帯電ローラ２の芯金２ａには電源Ｓ１より所定の条件の帯電バイアス電圧が印加されることにより、感光ドラム１の周面が所定の極性・電位に接触帯電処理される。本実施例では、帯電ローラ２に対する帯電バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、直流電圧（−５００Ｖ）と交流電圧（周波数２ｋＨｚ、Ｖｐｐ１．６ｋＶ）とを重畳した振動電圧であり、感光ドラム１の周面は−５００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。
【００２９】
本実施例では、第１の接触帯電部材である上流の帯電ローラ２と、第２の接触帯電部材である下流の帯電ローラ９に同じ帯電バイアスを印加するが、上流帯電ローラ２と下流帯電ローラ９に共にＤＣバイアスを印加して帯電しても構わない。
【００３０】
本実施例の上流帯電ローラ２と下流帯電ローラ９として使用される、画像形成装置の帯電ローラとしては、従来から、所謂、導電性ゴムローラとして知られている電子導電性のローラとイオン導電性ローラとが使用されている。
【００３１】
電子導電性ローラは、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリオレフィンゴム等の一般エラストマーに、カーボンブラック等の導電性粉末や導電性金属酸化物などを分散させたローラである。また、イオン導電性ローラは、イオン導電化剤を分散させて導電性を持たせたローラである。
【００３２】
電子導電性ローラに使用する電子電導性系導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニュウム、銅合金などの金属または合金、酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸カリム、酸化錫−酸化インジウムまたは酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物などの金属酸化物などの１種または２種以上の微粉末が用いられる。中でも、導電剤としては、コストの点でカーボンブラックが好適である。
【００３３】
一方、イオン導電性ローラのイオン電導性導電剤としては、スルホン酸塩やアンモニア塩など、また、カチオン系、アニオン系、ノニオン系などの各種の界面活性剤を挙げることができる。好ましいイオン導電剤としては、金属塩及び４級アンモニウム塩が挙げられる。金属塩としてはＩ族、ＩＩ族の金属塩が挙げられ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋの塩が好ましい。金属塩を構成するアニオンとしては、ハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、チオシアン酸イオン、過塩素酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン及びフルオロホウ酸イオン、リン酸イオン等である。また、４級アンモニウム塩としてはカルボン酸（アジピン酸、フタル酸、アゼライン酸等）、リン酸、ホウ酸、スルホン酸（アリールスルホン酸等）、ホウフッ化水素酸、過塩素酸等のアンモニウム塩が挙げられる。
【００３４】
帯電ローラの半導電性抵抗層としては、高分子組成物に導電性粉末を含有させた樹脂混合物の塗膜やチューブの他に、界面活性剤等を主成分とする帯電防止剤を添加した各種樹脂またはゴム組成物が用いられている。しかし、導電性粉末としてカーボンブラックや金属酸化物等を用いた電子導電性系導電剤を用いた場合には、ローラの電気抵抗値を１×１０4〜１×１０9Ω程度の範囲内に設定しようとすると、抵抗値のバラツキが大きい。そのため、部分的帯電不良等による画像濃度ムラの発生が見られる。
【００３５】
一方、導電剤としてイオン導電化剤系導電剤を用いた半導電性ローラは、電気抵抗値のバラツキが小さく、安定した導電性を示すという利点がある。しかしながら、これらの半導電性ローラは、イオン導電化剤とポリウレタンマトリックスとの静電的相互作用が大きく、画像形成装置の高速化に対応した比較的低抵抗領域での電気特性が不安定で、長期間連続使用後の性能低下が早い。そのため、ローラの寿命が比較的短いので、帯電部材としての交換頻度が増し、経済的に不利である。
【００３６】
本実施例にて、帯電ローラ２の長手方向長さは３２０ｍｍであり、図２に示すように、芯金（支持部材）２ａの外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表層２ｄを下から順次に積層した３層構成である。下層２ｂはゴム（ソリッド或いは発泡（スポンジ））層であり、表層２ｄは、感光ドラム１上にピンホール等の欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。
【００３７】
本実施例における帯電ローラ２の仕様は、下記の通りである。
【００３８】
帯電ローラ２は、図２に示すように、
・芯金２ａ；直径８ｍｍのステンレス丸棒
・下層２ｂ；カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ／ｃｍ3、体積抵抗値１×１０5Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ
・中間層２ｃ；カーボン分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１×１０3Ωｃｍ、層厚７００μｍ
・表層２ｄ；フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫とカーボンを分散、体積抵抗値１×１０8Ωｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０μｍ
である。
【００３９】
帯電ローラの使用初期において、上記帯電ローラ２の抵抗値は１×１０6Ωで、抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は２．２である。抵抗上昇率は２．０である。本実施例にて、「使用初期」とは、使用開始から通電時間が１０分とする。
【００４０】
（抵抗値の測定方法）
抵抗値の測定方法は、図９のように、直径３０ｍｍの、中実或いは中空の金属ローラ（例えばＡｌやＳＵＳ）５０を１５ｒｐｍで回転し、接触帯電部材がローラ状に作製された帯電ローラ５１を片側５００Ｎ×２の荷重で押し付ける。この状態で、電源５２によりＤＣ電流５０μＡを印加した時の電圧値をモニターし抵抗値を求める。測定環境は２３℃、５０％とする。
【００４１】
抵抗ムラとは、未通電状態（初期）の帯電ローラ一周分の抵抗値を、帯電ローラの周方向の１２８分割の等間隔で測定した時の、抵抗の最高値をＲｍａｘ、抵抗の最低値をＲｍｉｎとすると、Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎを抵抗周ムラと定義する。
【００４２】
（抵抗上昇率の測定方法）
抵抗上昇率は、図９に示すと同様の測定装置を使用し、直径３０ｍｍの金属ローラ５０を１５ｒｐｍで回転し、この金属ローラ５０に帯電ローラ５１を片側５００Ｎ×２の荷重で押し付ける。この状態で、電源５２よりＤＣ電流５０μＡを非通電状態から３０時間通電しつづ、抵抗上昇率を測定する。即ち、抵抗上昇率は、３０時間後の抵抗値／初期の抵抗値、として定義される。例えば、図７のように３０時間で１×１０6→２×１０6（Ω）まで上昇したとすると、抵抗上昇率は２×１０6／１×１０6＝２となる。測定環境及び通電試験を行う環境は２３℃、５０％とする。
【００４３】
なお、「抵抗上昇率」の測定において、測定する帯電ローラは、未通電状態（初期）の帯電ローラとされる。
【００４４】
本実施例にて、下流帯電ローラ９は、上記上流帯電ローラ２と同様に構成される。
【００４５】
つまり、帯電ローラ９は、芯金９ａの両端部をそれぞれ軸受け部材（不図示）により回転自在に保持されると共に、押し圧ばね９ｅによって感光ドラム１の中心方向に付勢して感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。そして、感光ドラム１の回転駆動に従動して矢印Ｒ２方向に回転する。感光ドラム１と帯電ローラ９との圧接部が帯電部（帯電ニップ部）ａである。
【００４６】
ここで、帯電ローラ９の長手方向長さは３２０ｍｍであり、図３に示すように、芯金（支持部材）９ａの外回りに、下層９ｂと、中間層９ｃと、表層９ｄを下から順次に積層した３層構成である。下層９ｂはゴム（ソリッド或いは発泡（スポンジ））層であり、表層９ｄは、感光ドラム１上にピンホール等の欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。
【００４７】
本実施例における帯電ローラ９の仕様は、下記の通りである。
【００４８】
帯電ローラ９は、図３に示すように、
・芯金９ａ；直径８ｍｍのステンレス丸棒
・下層９ｂ；イオン導電剤分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ／ｃｍ3、体積抵抗値１×１０4Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ
・中間層９ｃ；イオン導電剤分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１×１０3Ωｃｍ、層厚７００μｍ
・表層９ｄ；フッ素化合物のトレジン樹脂、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚３μｍ
である。
【００４９】
帯電ローラの使用初期において、上記帯電ローラ９の抵抗値は１×１０6Ωで、の抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は１．２である。抵抗上昇率は、図７のように３０時間で１×１０6→１×１０7（Ω）となり１０となる。
【００５０】
図４は、帯電ローラ２、９に対する帯電バイアス印加系のブロック回路図である。
【００５１】
電源Ｓ１から直流電圧に周波数ｆの交流電圧を重畳した所定の振動電圧（バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加される。これにより、回転する感光体ドラム１の周面が所定の電位に帯電処理される。
【００５２】
帯電ローラ２に対する電圧印加手段である電源Ｓ１は、直流（ＤＣ）電源１１と交流（ＡＣ）電源１２を有している。
【００５３】
制御回路１３は、上記電源Ｓ１のＤＣ電源１１とＡＣ電源１２をオン・オフ制御して帯電ローラ２に直流電圧と交流電圧のどちらか、若しくは、その両方の重畳電圧を印加するように制御する機能を有している。更に、制御回路１３は、ＤＣ電源１１から帯電ローラ２に印加する直流電圧値と、ＡＣ電源１２から帯電ローラ２に印加する交流電圧のピーク間電圧値、若しくは、交流電流値を制御する機能を有する。下流の帯電ローラ９と上流帯電ローラ２は導通がとれており、同じバイアスが印加される。帯電ローラ２、９への交流電流値（又は、ピーク間電圧値）及び直流電流値が、それぞれ、測定回路１４、１５により測定される。
【００５４】
本実施例では、帯電ローラ２、９共にＡＣ＋ＤＣ帯電を行ったが、帯電ローラ２、９共にＤＣのみの高圧を印加しても構わない。
【００５５】
感光ドラムの電位は、上流帯電ローラ２によって目標電位に粗く帯電され、下流帯電ローラによって目標電流に均一に帯電される。これにより、上記の帯電ローラ２、９に流れるＤＣ電流は、上流帯電ローラ２に流れるＤＣ電流の方が大きくなっている。
【００５６】
帯電ローラ２、９に印加するＤＣ電圧をＶｄｃ＝−５００Ｖ、ＡＣ電圧を周波数２．０ｋＨｚでＶｐｐ１．７ｋＶの正弦波を印加した場合の、プロセススピード（画像形成速度ｍｍ／ｓ）依存性を示したものを図５に示す。本実施例のプロセススピード２００ｍｍ／ｓでは、上流帯電ローラ２と下流帯電ローラ９とに流れるＤＣ電流比は９６．９：３．１となり、下流帯電ローラ９より上流帯電ローラ２の方が約３０倍ＤＣ電流が多く流れていることが分る。これにより下流帯電ローラ９の抵抗上昇は、上流帯電ローラ２の抵抗上昇の３０倍有利になり、３０倍抵抗上昇率が悪くても問題ない。
【００５７】
従って、同じイオン帯電性の帯電ローラを使用した場合には、下流の帯電ローラ９より上流の帯電ローラ２の方が抵抗上昇が早く、寿命が短くなる（図６）。
【００５８】
また、図８に帯電ローラ２、９の抵抗ムラとハーフトーン画像の濃度ムラとの関係を示す。本実施例の濃度ムラとして濃度差０．０３を目標としているので、帯電ローラ２、９の抵抗周ムラとして許されるのは１．６までであり、電子導電性の帯電ローラではこの目標値を達成することができない。
【００５９】
更に印刷機として使用され、高画質が要求されるプリンタでは濃度ムラの許容範囲は０．０１以下となり、帯電ローラの抵抗周ムラは１．１５以下（≦１．１５）であることが望ましい。
【００６０】
また、上流帯電ローラ２の抵抗値が１×１０6Ωの場合、抵抗周ムラが１０．０より大きく（＞１０．０）なると、初期より抵抗値が帯電上限の１×１０7Ωになる部分も出てくる可能性があるので、抵抗周ムラは１０以下（≦１０．０）であることが望ましい。
【００６１】
従って、上流の帯電ローラ２の抵抗周ムラは１．１５より大きく、１０．０以下である。なお、上流帯電ローラ２の抵抗周ムラは、１．０でも構わない。つまり、１．０以上、１０．０以下であることが望ましい。
【００６２】
一方、下流の帯電ローラ９の抵抗周ムラは１．０以上、１．６以下であることが望ましい。
【００６３】
つまり、上流帯電ローラ２の抵抗周ムラをＡ１とし、下流帯電ローラの抵抗周ムラをＡ２とすると、
Ａ１＞Ａ２
であり、好ましくは、
１．０≦Ａ１≦１０．０
１．０≦Ａ２≦１．６
である。
【００６４】
そのため、上流・下流共に電子導電性帯電ローラを使用すると、抵抗の周ムラによる帯電ムラが発生し、良好な画像を得ることができない。
【００６５】
そこで、本実施例では、上流の帯電ローラ２に要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【００６６】
即ち、上流及び下流の帯電ローラ２、９は、添加される抵抗調整剤が、種類、又は、添加量において異なるものとされる。
【００６７】
下流の帯電ローラ９に要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ローラの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【００６８】
本実施例では、上流の帯電ローラ２に抵抗周ムラ２．２、抵抗上昇率２の帯電ローラを用い、下流の帯電ローラ９に抵抗周ムラ１．２、抵抗上昇率１０の帯電ローラを使用することにより、上下流に抵抗周ムラ１．２抵抗上昇率１０の帯電ローラを使用した場合に比べ、帯電ローラの寿命を１０倍に伸ばすことが可能となった。
【００６９】
本実施例によれば、上流の帯電ローラに要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。下流の帯電ローラに要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、ＤＣ電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ローラの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【００７０】
以上のように、上流帯電ローラ２及び下流帯電ローラ９に適切な帯電ローラを採用することにより、帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能となった。
【００７１】
実施例２
実施例１では、二つの第１及び第２の接触帯電部材に、所謂、導電性ゴムローラとされる帯電ローラを用いたが、本実施例では「ファーブラシローラ」にて作製された帯電ローラ（以後、単に「ファーブラシ」という。）を使用した。
【００７２】
図１０に、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す。図１に示す実施例１の画像形成装置と異なる点は、帯電ローラ２、９がファーブラシ１０２、１０９に置き換わった点である。
【００７３】
ファーブラシ１０２としては、例えば、平板状の基布に対してブラシを形成する繊維（糸）を織り込み、その後適当な大きさにカットし、スパイラル状に芯金に巻きつけてローラ形状に仕上げた織物型のものを用いることができる。また、芯金に予め接着剤を塗布しておき、最終的にファーブラシ１０２を形成する繊維の長さとほぼ同じ程度の大きさにカッティングした繊維（糸）を静電気力により芯金に突き刺してローラ形状に仕上げる静電植毛型のものを用いることができる。
【００７４】
ファーブラシ１０２、１０９の繊維の材質としては、ナイロン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、レーヨン、トリアセテート、キュプラなどにすることができるが、導電性をもたせるために、カーボンやイオン導電剤を添加する。
【００７５】
本実施例では、ファーブラシ１０２、１０９の繊維材料は、ナイロンで、太さ４デニール、密度１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ2のブラシを用いた。
【００７６】
ファーブラシ１０２、１０９の繊維の長さとしては特に規定されるものではないが、毛倒れなどによる永久変形や駆動装置の不要な点などから、４．０ｍｍ以下が望ましく、本実施例では、２ｍｍのものを選択した。
【００７７】
より具体的には、本実施例におけるファーブラシ１０２の仕様は下記の通りである。
【００７８】
ファーブラシ１０２は、直径８ｍｍのステンレス丸棒の芯金に、カーボン分散のナイロン繊維で、太さ４デニール、密度１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ2のブラシで毛長２ｍｍのものを用いた。
【００７９】
このファーブラシ１０２の抵抗値は、１×１０6Ωで、の初期抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は２．４である。抵抗上昇率は３．０である。
【００８０】
抵抗値の測定方法及び抵抗上昇率の測定方法は、実施例１と同じである。
【００８１】
ファーブラシ１０９は、直径８ｍｍのステンレス丸棒の芯金にイオン導電剤分散のナイロン繊維で、太さ４デニール、密度１５０ｋＦ／ｉｎｃｈ2のブラシで毛長２ｍｍのものを用いた。このファーブラシ１０９の抵抗値は、１×１０6Ωで、その初期抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は１．４である。抵抗上昇率は、１８となった。
【００８２】
本実施例でも、実施例１と同様に、上流のファーブラシ１０２に要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を主に抵抗調整剤として使用したファーブラシを使用する。下流のファーブラシ１０９に要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ファーブラシの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を主に抵抗調整剤として使用したファーブラシを使用する。即ち、抵抗調整材の種類、又は、添加量が異なるものとされる。
【００８３】
以上のように、上流のファーブラシの抵抗周ムラより、下流のファーブラシの抵抗周ムラを小さくし、下流ファーブラシの抵抗上昇率より上流のファーブラシの抵抗上昇率を小さいものを選択して、上流／下流に適切なファーブラシを採用する。これにより、帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能となった。
【００８４】
実施例３
実施例１では、上流帯電ローラ２と下流帯電ローラ９にＡＣ＋ＤＣの高圧を印加したが、本実施例では、上流の帯電ローラ１１２にはＤＣ帯電のみ、下流の帯電ローラ１１９にはＡＣ＋ＤＣの電圧を印加した。
【００８５】
本実施例の画像形成装置の概略構成を図１１に示す。実施例１と異なるのは、上流帯電ローラ１１２に印加される高圧はＤＣのみで、下流帯電ローラ１１９に印加される高圧はＡＣ＋ＤＣである。
【００８６】
ＡＣ＋ＤＣ帯電の場合には、ＡＣ電圧のピーク間電圧（Ｖｐｐ）を放電開始電圧の二倍以上にすることによって、ＤＣ電圧の値まで感光ドラム１を帯電することが可能となる。しかし、ＤＣ帯電の場合には帯電ローラに印加した電圧と同じ電圧に感光ドラム１を帯電することはできなく、ほぼ帯電ローラと感光ドラム間の放電開始電圧分、印加電圧より低い電位に感光ドラムは帯電される。例えば本実施例の場合、感光ドラム１の帯電電位を−５００Ｖに使用とすると、帯電ローラに印加するＤＣ電圧は−１１００Ｖ程度必要となる。
【００８７】
そこで、本実施例では感光ドラム１を−５００Ｖに帯電するために、上流の帯電ローラ１１２に−１１００Ｖを印加する。下流の帯電ローラ１１９には、ＤＣ高圧を−５００Ｖ、ＡＣ高圧を２ｋＨｘのサイン波でピーク間電圧が−１６００ＶのＤＣにＡＣ電圧を重畳したＡＣ＋ＤＣバイアス電圧を印加した。
【００８８】
この時の、上流帯電ローラ１１２に流れる電流と下流帯電ローラ１１９の流れる電流比は、図１２のようになる。この場合もプロセススピードが２００ｍｍ／ｓの場合、上流帯電ローラ１１２と下流帯電ローラ１１９に流れるＤＣ電流値は、９１：９になり、上流帯電ローラ１１２に流れるＤＣ電流量は、下流帯電ローラ１１９に流れるＤＣ電流値の約１０倍になる。
【００８９】
本実施例で使用している帯電ローラ１１２、１１９は実施例１と同様の構成とされる。
【００９０】
そこで、本実施例では、上流の帯電ローラ１１２に要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を主に抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。下流の帯電ローラ１１９に要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ローラの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を主に抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【００９１】
本実施例では、上流の帯電ローラ１１２に抵抗周ムラ２．２、抵抗上昇率２の帯電ローラを用い、下流の帯電ローラ１１９に抵抗周ムラ１．２、抵抗上昇率１０の帯電ローラを使用する。これにより、上下流に抵抗周ムラ２１．２、抵抗上昇率１０のローラを使用した場合に比べ、帯電ローラの寿命を約１０倍に伸ばすことが可能となった。
【００９２】
ここで、通電時間３０ｈは耐久枚数で換算すると５０ｋ相当になり、現状の帯電ローラの耐久寿命としては５０ｋ〜５００ｋ（３０ｈ〜３００ｈ）である。帯電ローラが５０ｋもつためには、抵抗上昇率は１０以下である必要があり、５００ｋもつためには抵抗上昇率は２以下である事が必要である。本実施例での下流帯電ローラに流れるＤＣ電流は、上流帯電ローラのＤＣ電流の１／１０のため、抵抗上昇率の上限も１０倍までＯＫとし、寿命５００ｋを達成できる値の１０倍（２×１０＝２０）の２０である。（表１）
【００９３】
【表１】
【００９４】
よって、上流帯電ローラ１１２の抵抗上昇率は１．０以上１０．０以下（１．０≦Ｂ１≦１０．０）、下流帯電ローラの抵抗上昇率は２．０より大きく（＞２．０）、２０．０以下（≦２０．０）であることが望ましい。
【００９５】
つまり、第１の上流帯電ローラ１１２の抵抗上昇率をＢ１とし、第２の下流帯電ローラ１１９の抵抗上昇率をＢ２とすると、
Ｂ１＜Ｂ２
である。好ましくは、
１．０≦Ｂ１≦１０．０
２．０＜Ｂ２≦２０．０
である。
【００９６】
以上のように、上流帯電ローラ１１２及び下流帯電ローラ１１９に適切な帯電ローラを採用することにより、帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能となった。
【００９７】
実施例４
実施例１では、上流帯電ローラ２に分散させる抵抗調整剤は全てカーボンの電子導電剤で、下流帯電ローラ９には全てイオン導電性の抵抗調整剤であったが、本実施例では、両方の抵抗調整剤を使用した。
【００９８】
図１３は、帯電ローラ１１２の断面構成を示す。長手の長さは３２０ｍｍである。
・芯金１１２ａ；直径８ｍｍのステンレス丸棒
・下層１１２ｂ；イオン導電剤を重量比０．０５％添加し、カーボンを重量比２０％分散の発泡ＥＰＤＭ、体積抵抗値１×１０5Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ。 総質量は４．０ｇでイオン導電材量は０．００２ｇ、カーボン量は０．８ｇ。
・中間層２ｃ；カーボンを重量比２０％分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１×１０3Ωｃｍ、層厚４００μｍ。総重量５．０ｇ、カーボン量：１．０ｇ
・表層１１２ｄ；フッ素化合物のトレジン樹脂にカーボンを重量比２０％分散、体積抵抗値１×１０8Ωｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０μｍである。総重量：０．１４ｇ、カーボン量：０．０２８ｇ
帯電ローラ全体での、イオン導電材量：０．００２ｇ、カーボン（電子導電剤）量：１．８３ｇである。
【００９９】
帯電ローラの使用初期において、上記帯電ローラ１１２の抵抗値は１×１０6Ωで、その抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は１．８であり、抵抗上昇率は２．５である。
【０１００】
抵抗値の測定方法と抵抗上昇率の測定方法は実施例１と同様である。
【０１０１】
図１４は、帯電ローラ１１９の断面構成を示す。長手の長さは３２０ｍｍである。
・芯金１１９ａ；直径８ｍｍのステンレス丸棒
・下層１１９ｂ；イオン導電剤が重量比０．１％添加された発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ／ｃｍ３、体積抵抗値１×１０2〜１×１０9Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ。総質量は４．０ｇでイオン導電材量は０．００４ｇ、カーボン量は０．０ｇ。
・中間層９ｃ；イオン導電剤が重量比０．１％添加されたＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値１×１０2〜１×１０5Ωｃｍ、層厚４００μｍ。総質量は５．０ｇでイオン導電材量は０．００５ｇ、カーボン量は０．０ｇ。
・表層１１９ｄ；カーボンを重量比１０％分散させたフッ素化合物のトレジン樹脂、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０μｍである。総質量は０．１４ｇでイオン導電材量は０．０ｇ、カーボン量は０．０１４ｇ。
【０１０２】
帯電ローラ全体での、イオン導電材量：０．００９ｇ、カーボン（電子導電剤）量：０．０１４ｇである。
【０１０３】
帯電ローラの使用初期において、上記帯電ローラの抵抗値は１×１０6Ωで、の抵抗周ムラ（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）は１．４であり、抵抗上昇率は８となった。
【０１０４】
本実施例では、ゴム及び樹脂の種類は上流帯電ローラと１１２下流帯電ローラ１１９とで同じで、添加量が異なるものであったが、ゴムや樹脂の種類が異なっていても構わない。
【０１０５】
表層にカーボンを分散したのは、表層にイオン導電剤を分散させると、帯電ローラのドラムへの加圧と通電により、イオン導電剤がドラムに付着しドラムを劣化させる問題があるからである。何も添加しないときに比べカーボンを分散することで表層の膜厚を厚くすることができ、帯電ローラのキズに強くすることや、製造工程を安定化することが可能となる。
【０１０６】
そこで、本実施例では、上流の帯電ローラ１１２に要求される特性は、プレ帯電なので抵抗の周ムラが大きくても、通電での抵抗上昇が小さい特性であり、電子導電性系導電剤を主に抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。下流の帯電ローラ１１９に要求される特性は、プレ帯電後の均一化なので、電流量は少ないので通電による抵抗上昇は大きくても、ローラの抵抗ムラの少ない特性が必要であり、イオン導電性導電剤を主に抵抗調整剤として使用した帯電ローラを使用する。
【０１０７】
本実施例では、上流の帯電ローラ１１２に抵抗周ムラ１．８、抵抗上昇率２．５の帯電ローラを用い、下流の帯電ローラ１１９に抵抗周ムラ１．４、抵抗上昇率８の帯電ローラを使用する。これにより、上下流に抵抗周ムラ２１．２抵抗上昇率１０のローラを使用した場合に比べ、帯電ローラの寿命を約４倍に伸ばすことが可能となった。
【０１０８】
以上のように、上流帯電ローラ１１２及び下流帯電ローラ１１９に適切な帯電ローラを採用することにより、帯電部材の長寿命化と帯電の均一性を達成することが可能となった。
【０１０９】
（その他の実施例）
像担持体である感光ドラム（感光体）は、表面抵抗が１０9〜１０14Ω・ｃｍの電荷注入層を設けた直接注入帯電性のものであってもよい。電荷注入層を用いていない場合でも、例えば電荷輸送層が上記の抵抗範囲にある場合も同等の効果がえられる。表層の体積抵抗が約１０13Ω・ｃｍであるアモルファスシリコン感光体でもよい。
【０１１０】
可撓性の接触帯電部材は、帯電ローラ、ファーブラシの他に、フェルト、布などの形状・材質のものも使用可能である。また各種材質のものの組み合わせでより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のものを得ることもできる。
【０１１１】
接触帯電部材や現像部材に印加する振動電界の交番電圧成分（ＡＣ成分、周期的に電圧値が変化する電圧）の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。直流電源を周期的にオン／オフすることによって形成された矩形波であってもよい。
【０１１２】
像担持体としての感光体の帯電面に対する情報書き込み手段としての静電潜像形成手段は実施例のレーザ走査手段以外にも、例えば、ＬＥＤのような固体発光素子アレイを用いたデジタル露光手段であってもよい。ハロゲンランプや蛍光灯等を原稿照明光源とするアナログ的な画像露光手段であってもよい。要するに、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであればよい。
【０１１３】
像担持体は静電記録誘電体などであってもよい。この場合は該誘電体面を一様に帯電した後、その帯電面を除電針ヘッドや電子銃等の除電手段で選択的に除電して目的の画像情報に対応した静電潜像を書き込み形成する。
【０１１４】
静電潜像のトナー現像方式・手段は任意である。反転現像方式でも正規現像方式でもよい。
【０１１５】
一般的に、静電潜像の現像方法は、非磁性トナーについてはこれをブレード等でスリーブ等の現像剤担持搬送部材上にコーティングし、磁性トナーについてはこれを現像剤担持搬送部材上に磁気力によってコーティングして搬送して像担持体に対して非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（１成分非接触現像）と、上記のように現像剤担持搬送部材上にコーティングしたトナーを像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（１成分接触現像）と、トナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したものを現像剤（２成分現像剤）として用いて磁気力によって搬送して像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２成分接触現像）と、上記の２成分現像剤を像担持体に対して非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２成分非接触現像）との４種顛に大別される。
【０１１６】
転写手段は実施例のローラ転写に限られず、ブレード転写、ベルト転写、その他の接触転写帯電方式であってもよいし、コロナ帯電器を使用した非接触転写帯電方式でもよい。
【０１１７】
転写ドラムや転写ベルトなどの中間転写体を用いて、単色画像形成ばかりでなく、多重転写等により多色、フルカラー画像を形成する画像形成装置にも本発明は適用できる。
【０１１８】
感光ドラム等の像担持体１、これに作用する作像プロセス機器、即ち、帯電手段２、９、現像手段４、クリーニング装置７等は任意の組み合わせにて、画像形成装置本体に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジとすることもできる。プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と感光ドラム（像担持体）とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。或いは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと感光ドラムとを一体的にカートリッジ化し画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と感光ドラムとを一体的にカートリッジ化し画像形成装置本体に対して着脱可能とするものをいう。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 感光ドラム（像担持体）
２、１０２、１１２ 上流帯電ローラ
３ レーザビームスキャナ（静電潜像形成手段）
４ 現像装置（現像手段）
９、１０９、１１９ 下流帯電ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な像担持体を前記像担持体と共に回転しながら帯電させる接触帯電手段と、帯電した前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像して画像を形成する現像手段とを具備し、
前記接触帯電手段は、独立した２つ以上の接触帯電部材を有し、前記接触帯電部材のうち、前記像担持体に対して前記像担持体の移動方向に沿って最上流で当接する第１の接触帯電部材に流れるＤＣ電流量は、前記像担持体の移動方向に沿って前記第１の接触帯電部材よりも最下流に設けられた第２の接触帯電部材に流れるＤＣ電流量より多く、前記第１の接触帯電部材と前記第２の接触帯電部材に用いられている抵抗調整剤は、種類または添加量が異なっており、
直径３０ｍｍの金属ローラを１５ｒｐｍで回転し、未通電状態（初期）の帯電ローラを片側５００Ｎ×２の荷重で押し付けた状態で、ＤＣ電流５０μＡを印加した時の電圧値を帯電ローラの周方向に１２８分割の等間隔で測定し、帯電ローラ一周分の抵抗値を求めた時の、抵抗の最高値をＲｍａｘ、抵抗の最低値をＲｍｉｎとすると、Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎを抵抗周ムラと定義し、
直径３０ｍｍの金属ローラを１５ｒｐｍで回転し、帯電ローラを片側５００Ｎ×２の荷重で押し付けた状態で、ＤＣ電流５０μＡを非通電状態から３０時間通電しつづけた時の、３０時間後の抵抗値／初期の抵抗値、を抵抗上昇率と定義し、
前記第１の接触帯電部材の抵抗周ムラをＡ１、抵抗上昇率をＢ１とし、前記第２の接触帯電部材の抵抗周ムラをＡ２、抵抗上昇率をＢ２とすると、
Ａ１＞Ａ２、Ｂ１＜Ｂ２
であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
１．０≦Ａ１≦１０．０
１．０≦Ａ２≦１．６
であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
１．０≦Ｂ１≦１０．０
２．０＜Ｂ２≦２０．０
であることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の接触帯電部材は、導電性ゴムローラ又はファーブラシローラであることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の接触帯電部材には、ＡＣ＋ＤＣ電圧が印加されるか、又はＤＣ電圧が印加されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の接触帯電部材にはＤＣ電圧が印加され、前記第２の接触帯電部材にはＡＣ＋ＤＣ電圧が印加されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
移動可能な像担持体を前記像担持体と共に回転しながら帯電させる接触帯電手段と、帯電した前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像して画像を形成する現像手段とを具備し、
前記接触帯電手段は、独立した２つ以上の接触帯電部材を有し、前記接触帯電部材のうち、前記像担持体に対して前記像担持体の移動方向に沿って最上流で当接する第１の接触帯電部材に流れるＤＣ電流量は、前記像担持体の移動方向に沿って前記第１の接触帯電部材よりも最下流に設けられた第２の接触帯電部材に流れるＤＣ電流量より多く、前記第１の接触帯電部材と前記第２の接触帯電部材に用いられている抵抗調整剤は、種類または添加量が異なっており、
直径３０ｍｍの金属ローラを１５ｒｐｍで回転し、未通電状態（初期）の帯電ローラを片側５００Ｎ×２の荷重で押し付けた状態で、ＤＣ電流５０μＡを印加した時の電圧値を帯電ローラの周方向に１２８分割の等間隔で測定し、帯電ローラ一周分の抵抗値を求めた時の、抵抗の最高値をＲｍａｘ、抵抗の最低値をＲｍｉｎとすると、Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎを抵抗周ムラと定義し、
直径３０ｍｍの金属ローラを１５ｒｐｍで回転し、帯電ローラを片側５００Ｎ×２の荷重で押し付けた状態で、ＤＣ電流５０μＡを非通電状態から３０時間通電しつづけた時の、３０時間後の抵抗値／初期の抵抗値、を抵抗上昇率と定義し、
前記第１の接触帯電部材の抵抗周ムラをＡ１、抵抗上昇率をＢ１とし、前記第２の接触帯電部材の抵抗周ムラをＡ２、抵抗上昇率をＢ２とすると、
Ａ１＞Ａ２、Ｂ１＜Ｂ２
であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
１．０≦Ａ１≦１０．０
１．０≦Ａ２≦１．６
であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
１．０≦Ｂ１≦１０．０
２．０＜Ｂ２≦２０．０
であることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の接触帯電部材は、導電性ゴムローラ又はファーブラシローラであることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の接触帯電部材には、ＡＣ＋ＤＣ電圧が印加されるか、又はＤＣ電圧が印加されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の接触帯電部材にはＤＣ電圧が印加され、前記第２の接触帯電部材にはＡＣ＋ＤＣ電圧が印加されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【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１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−８１０３９（Ｐ２０１１−８１０３９Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３０８０３（Ｐ２００９−２３０８０３）
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]