画像形成装置
【課題】画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、感光体ドラム６２と、この感光体ドラム６２との間に直流電圧を印加して放電することにより、感光体ドラム６２を帯電させる帯電部６６と、を有し、感光体ドラム６２は、画像が形成される画像形成領域Ｐと画像が形成されない非画像形成領域Ｑとがあり、帯電部６６による非画像形成領域Ｑの放電電流密度が、画像形成領域Ｐの放電電流密度よりも大きい。
【解決手段】画像形成装置１０は、感光体ドラム６２と、この感光体ドラム６２との間に直流電圧を印加して放電することにより、感光体ドラム６２を帯電させる帯電部６６と、を有し、感光体ドラム６２は、画像が形成される画像形成領域Ｐと画像が形成されない非画像形成領域Ｑとがあり、帯電部６６による非画像形成領域Ｑの放電電流密度が、画像形成領域Ｐの放電電流密度よりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電圧を印加し、被帯電体に接触または近接させて被帯電体を帯電処理する帯電部材について、有効帯電幅領域の端部側領域部分の電気抵抗値を、中央領域部分の電気抵抗値よりも有効帯電幅領域の端部へ向かうに従い徐々に高くした帯電部材を開示する。
【０００３】
特許文献２は、導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体は該電子写真感光体に接触配置された帯電部材に電圧を印加することにより帯電され、該電子写真感光体と該帯電部材とが接触し得る領域の端部における電子写真感光体が高いインピーダンスを有する電子写真感光体を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−２６１５０７号公報
【特許文献２】特開平０７−２９５３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る本発明は、像保持体と、前記像保持体との間に直流電圧を印加して放電することにより、前記像保持体を帯電させる帯電部材と、を有し、前記像保持体は、画像が形成される画像形成領域と画像が形成されない非画像形成領域とがあり、前記帯電部材による非画像形成領域の放電電流密度が、画像形成領域の放電電流密度よりも大きいことを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、前記帯電部材は円筒状に形成され、押圧することにより変形する表面層を有し、前記像保持体は円筒状に形成され、軸方向両側が非画像形成領域であり、当該非画像形成領域の間が画像形成領域であり、前記帯電部材と前記像保持体とは、軸方向が平行となるように接触し、前記帯電部材の軸方向両側を前記像保持体に向けて押圧する押圧手段をさらに有する請求項１記載の画像形成装置である。
【０００８】
請求項３に係る本発明は、前記像保持体の非画像形成領域の膜厚は、画像形成領域の膜厚よりも小さい請求項１又は２記載の画像形成装置である。
【０００９】
請求項４に係る本発明は、前記像保持体の非画像形成領域の抵抗は、画像形成領域の抵抗よりも小さい請求項１又は２記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項５に係る本発明は、前記帯電部材の非画像形成領域と対向する部分の抵抗は、画像形成領域と対向する部分の抵抗よりも小さい請求項２記載の画像形成装置である。
【００１１】
請求項６に係る本発明は、前記帯電部材の非画像形成領域と対向する部分のJIS B 0601に規定される表面粗さRaは、画像形成領域と対向する部分の表面粗さRaよりも小さい請求項２記載の画像形成装置。
【００１２】
請求項７に係る本発明は、非画像形成領域を除電する除電手段をさらに有する請求項１乃至６いずれか記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る本発明によれば、画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、帯電部材と像保持体とを画像形成領域よりも先に非画像形成領域において近づけ易くすることができる。
【００１５】
請求項３に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１６】
請求項４に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１７】
請求項５に係る本発明によれば、請求項２に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１８】
請求項６に係る本発明によれば、請求項２に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１９】
請求項７に係る本発明によれば、請求項１乃至６いずれかに係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の側面からの断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る像形成ユニット及びその周辺構造の概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る感光体ドラムの断面の模式図の一例である。
【図４】本発明の実施形態に係る帯電部の斜視図である。
【図５】感光体ドラムと帯電部との間における放電の特性を説明する説明図である。
【図６】感光体ドラム及び帯電部の接触部分周辺の概略図である。
【図７】感光体ドラムと接触する帯電部の軸方向に対する位置関係を示す概略図である。
【図８】第二実施形態に係る感光体ドラム及び帯電部の接触部分周辺の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第一実施形態］
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置１０の側面からの断面図を示す。
【００２２】
画像形成装置１０は画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２の上部は、画像の形成された記録媒体が排出される排出部１４として用いられる。
【００２３】
画像形成装置本体１２には、装着用開閉部（非図示）と給紙用開閉部２４とがそれぞれ、この画像形成装置本体１２に対して開閉自在に設けられている。
【００２４】
装着用開閉部は、像形成剤収容容器として用いられる収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋを画像形成装置本体１２内に装着する際、あるいは、収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋを画像形成装置本体１２内から取り外す際に開かれる。また、装着用開閉部は、画像形成を行う際に閉じられる。
【００２５】
給紙用開閉部２４は、画像形成装置本体１２の前側から記録媒体を供給する際に開かれる。
【００２６】
収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにはそれぞれ、像形成剤として用いられるイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーが収容されている。
収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃはそれぞれ、形状及び大きさが同様に構成されており、略同一の容積のトナーを収容するようになっている。
収容容器３０Ｋは、収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃよりも縦長に構成され、これら収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃよりも体積が大きく、これら収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃよりも収容するトナーの容積が大きくなるようになっている。
【００２７】
収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃと収容容器３０Ｋとは、収容できるトナーの容積が異なるものの、有する部材及び機能は同一に構成されている。
【００２８】
画像形成装置本体１２内には、像形成部４０と、この像形成部４０に記録媒体を供給する記録媒体供給装置４２と、記録媒体の搬送に用いられる搬送路４４が設けられている。
像形成部４０、記録媒体供給装置４２、及び搬送路４４によって、記録媒体に画像を形成する画像形成手段が構成される。
【００２９】
像形成部４０は、例えば４個の像形成ユニット５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋと、潜像形成装置５４と、転写装置５６とにより構成される。像形成ユニット５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２ＫはそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーを用いて現像剤像を形成する。
像形成ユニット５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋはそれぞれ、対応する色が異なるものの同様の構成となっているため、以下、各色に対応するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して「像形成ユニット５２」のように総称する場合がある。各色に対応する他の構成（収容容器３０、感光体ドラム６２等）についても同様とする。
【００３０】
像形成ユニット５２はそれぞれ、像保持体として用いられる感光体ドラム６２と、この感光体ドラム６２の表面をクリーニングするクリーニング装置６４と、感光体ドラム６２を帯電する帯電部６６と、潜像形成装置５４によって感光体ドラム６２の表面に形成された静電潜像を、トナーにより現像してトナー像を形成する現像装置６８と、を有する。
【００３１】
現像装置６８にはそれぞれ、収容容器３０から対応する色のトナーが供給される。
【００３２】
転写装置５６は、転写媒体として用いられるベルト状の中間転写体７２と、１次転写装置として用いられる１次転写ロール７４Ｙ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｋと、２次転写装置として用いられる２次転写ロール７６と、中間転写体７２の表面をクリーニングするクリーニング装置７８と、を有する。
【００３３】
中間転写体７２は、感光体ドラム６２それぞれに形成されたトナー像が重ねられるようにして転写される。中間転写体７２は、支持部材として用いられる例えば４つの支持ロール８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄによって回転自在に支持されている。
【００３４】
１次転写ロール７４Ｙ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｋはそれぞれ、感光体ドラム６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋに形成された各色に対応するトナー像を、中間転写体７２に転写する。
【００３５】
２次転写ロール７６は、中間転写体７２に転写された各色のトナー像を、記録媒体に転写する。
【００３６】
記録媒体供給装置４２は、例えば記録媒体を積層した状態で収納する記録媒体収納容器９２と、この記録媒体収納容器９２に収納された最上位の記録媒体を抽出する抽出ロール９４と、この抽出ロール９４で抽出された記録媒体を像形成部４０に向けて搬送する搬送ロール９６と、この搬送ロール９６に接触し、搬送ロール９６との間で記録媒体を分離する分離ロール９８と、を有する。
【００３７】
記録媒体収納容器９２は、例えば画像形成装置本体１２の前側（図１における左側）に引き出せるようになっており、この画像形成装置本体１２から引き出された状態で記録媒体が補充される。
【００３８】
搬送路４４は、主搬送路１００と、反転搬送路１０２と、補助搬送路１０４とにより構成される。
【００３９】
主搬送路１００は、記録媒体供給装置４２から供給された記録媒体を排出部１４に向けて搬送する搬送路である。主搬送路１００には、記録媒体の搬送方向上流側から順に、レジストロール１１２と、２次転写ロール７６と、定着装置１１４と、排出ロール１１６とが配置されている。
【００４０】
レジストロール１１２は、停止した状態から所定のタイミングで回転を開始し、中間転写体７２にトナー像が転写されるタイミングに合致するように、記録媒体を中間転写体７２と２次転写ロール７６との接触部分（ニップ部分）に供給する。
【００４１】
定着装置１１４は、転写装置５６によりトナー像が転写された記録媒体にこのトナー像を定着させる。
【００４２】
排出ロール１１６は、定着装置１１４によってトナー像が定着された記録媒体を排出部１４に排出する。また、排出ロール１１６は、記録媒体の両面に画像を形成する場合、排出部１４に記録媒体を排出するときとは反対方向に回転し、一方の面に画像が形成された記録媒体を、後端側から反転搬送路１０２へ搬送する。
【００４３】
反転搬送路１０２は、一方の面に画像が形成された記録媒体を反転させるとともに、再度、レジストロール１１２の上流側に向けて搬送する搬送路である。反転搬送路１０２には、例えば２つの反転搬送ロール１１８ａ、１１８ｂが配置されている。
【００４４】
補助搬送路１０４は、給紙用開閉部２４が画像形成装置本体１２に対して開かれた状態において、この画像形成装置本体１２の前側から記録媒体を供給する際に用いられる。補助搬送路１０４には、レジストロール１１２に向けて記録媒体を搬送する補助搬送ロール１２０と、この補助搬送ロール１２０に接触し記録媒体を分離する分離ロール１２２とが配置されている。
【００４５】
画像形成装置本体１２内には、感光体ドラム６２の膜厚（膜減り）を測定する膜厚測定部１３０が設けられている。
膜厚測定部１３０は、感光体ドラム６２の膜厚の測定に関して、例えば、印刷した記録媒体の枚数（以下、「印刷枚数」と称する）の測定、感光体ドラム６２の回転数の測定、もしくはトナーの使用量の測定、又はこれらを組み合わせたもの等の測定を行うようにしてもよい。
【００４６】
また、画像形成装置本体１２内には、帯電部６６に印加する電圧を設定する電圧設定部１４０が設けられている。電圧設定部１４０には、膜厚測定部１３０が測定した測定結果が通知されるようになっている。
電圧設定部１４０は、膜厚測定部１３０の測定結果に基づいて、印加する電圧を設定するようになっている。
【００４７】
次に、像形成ユニット５２の詳細について説明する。
図２は、像形成ユニット５２及びその周辺構造の概略図を示す。
【００４８】
感光体ドラム６２の周囲には、クリーニング装置６４、帯電部６６、現像装置６８、及び、中間転写体７２を介して１次転写ロール７４、が配置されている。
【００４９】
クリーニング装置６４は、感光体ドラム６２表面に残留したトナーや紙粉等を除去するクリーニングブレード２００と、このクリーニングブレード２００により除去したトナー等を回収する回収容器２０２と、この回収容器２０２に回収されたトナー等の漏洩を防止する漏洩防止部材２０４と、により構成される。
【００５０】
帯電部６６は、感光体ドラム６２の回転方向（以下、単に「回転方向」と称する場合がある）に沿うようにして設けられている。
なお、回転方向に対して現像装置６８に近い側を、回転方向下流側とする。
【００５１】
帯電部６６は、ロール状に形成され、感光体ドラム６２と接触して帯電（接触帯電）させる帯電ロールとして構成されている。
接触帯電には、帯電部６６と感光体ドラム６２とが、放電を生じる程度に近接して帯電することが含まれるとする。
【００５２】
また、帯電部６６には、この帯電部６６の表面を清掃する清掃部材２２６が設けられている。清掃部材２２６は、帯電部６６の回転に従動して回転するようになっている。
【００５３】
帯電部６６には、この帯電部６６に電圧を印加する印加部２１０が設けられている。
本実施形態においては、印加部２１０が帯電部６６に直流の電圧を印加する方式（DC帯電方式）となっている。
なお、印加部２１０が、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する方式（AC＋DC帯電方式）としてもよい。
【００５４】
上述したように、電圧設定部１４０には、膜厚測定部１３０から測定結果が通知される。
このように、電圧設定部１４０は、膜厚測定部１３０の測定結果に基づいて、印加部２１０に印加する電圧を設定するように構成されている。
【００５５】
次に、感光体ドラム６２の詳細について説明する。
図３は、感光体ドラム６２の断面の模式図の一例を示す。
【００５６】
感光体ドラム６２は、導電性基材１７０上に下引層１７２が設けられ、この下引層１７２上に、電荷発生層１７４、電荷輸送層１７６、及び保護層１７８これらにより形成される感光層が設けられた構成となっている。
【００５７】
導電性基材１７０の材質としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いて構成される金属板、金属ドラム、及び金属ベルト、又は、導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム、パラジウム、金等の金属又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト等が用いられる。
ここで導電性とは、体積抵抗率が1013 Ωcm未満であることを示す。
【００５８】
感光体ドラム６２がレーザープリンターに使用される場合、レーザー光を照射する際に生じる干渉縞を防止するため、導電性基材１７０の表面は、例えば、中心線平均粗さ（Ra75）で0.04 μm以上0.5 μm以下とする。
中心線平均粗さ（Ra75）が0.04 μm未満であると干渉防止効果が不十分となる傾向があり、0.5 μmより大きくなると、画質が粗くなる傾向がある。
【００５９】
表面粗さを調整する方法としては、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行う液体ホーニングや、回転する砥石に支持体を圧接し連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化処理等が用いられる。
また、導電性又は半導電性粉体を樹脂中に分散させて、支持体表面上に層を形成し、その層中に分散させる粒子により粗面化する方法が用いられる。
【００６０】
下引層１７２は、リーク耐性、キャリアブロック性を付与する層である。
下引層１７２は、例えば、結着樹脂に無機粒子を含有するようにして構成される。
【００６１】
下引層１７２に使用される結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の高分子樹脂化合物、あるいは、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂等が挙げられる。
【００６２】
下引層１７２中には、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を用いてもよい。
添加物としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等が用いられる。
【００６３】
無機粒子としては、例えば、粉体抵抗（体積抵抗率）102 Ωcm以上1011 Ωcm以下のものが用いられる。
体積抵抗率が102 Ωcm未満であると十分なリーク耐性が得られず、1011 Ωcmよりも高いと残留電位上昇を引き起こす場合がある。
無機粒子としては、例えば、酸化錫や酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等の無機粒子（導電性金属酸化物）が用いられる。
【００６４】
また、無機粒子は表面処理を行ったものでもよく、表面処理の異なるもの、又は、粒子径の異なるものなど二種以上混合して用いてもよい。無機粒子の体積平均粒径は、例えば、50 nm以上2000 nm以下の範囲である。
【００６５】
無機粒子としては、例えば、BET法による比表面積が10 m2/g以上のものが用いられる。比表面積値が10 m2/g未満であると帯電性低下を招きやすく、良好な電子写真特性を得にくい傾向がある。
【００６６】
下引層１７２は、例えば、ビッカース硬度が35以上とされる。
【００６７】
下引層１７２は、例えば、15 μm以上50 μm以下とされる。
下引層１７２の厚さが15 μm未満であるときには、充分な耐リーク性能を得ることができず、50 μm以上であるときには長期使用した場合に残留電位が残りやすくなるため画像濃度異常を招く場合がある。
【００６８】
電荷発生層１７４は、電荷発生材料及び結着樹脂を含有する層である。
【００６９】
電荷発生材料としては、例えば、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料、酸化亜鉛、三方晶系セレン等が用いられる。
電荷発生材料としては、例えば、光源の露光波長が380 nm以上500 nm以下の場合には無機顔料が望ましく、700 nm以上800 nm以下の場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料が用いられる。
【００７０】
電荷発生層１７４に使用される結着樹脂としては、例えば、絶縁性樹脂、あるいは、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーが挙げられる。
具体的には、結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノール類と芳香族２価カルボン酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が用いられる。
これらの結着樹脂は一種を単独で又は二種以上を混合して用いられる。電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、例えば、質量比で10：1から1：10までの範囲内でとする。
ここで絶縁性とは、体積抵抗率が1013 Ωcm以上であることをいう。
【００７１】
電荷発生層１７４の膜厚は、例えば、0.1 μm以上5.0 μm以下とする。
【００７２】
電荷発生層１７４は、上記電荷発生材料及び結着樹脂を溶剤中に分散した塗布液を用いて形成される。
【００７３】
分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等が挙げられ、これらは一種を単独で又は二種以上を混合して用いられる。
【００７４】
また、電荷発生材料及び結着樹脂を溶剤中に分散させる方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等が用いられる。これらの分散方法により、分散による電荷発生材料の結晶型の変化が防止される。
【００７５】
また、電荷発生層１７４を形成する際には、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が用いられる。
【００７６】
電荷輸送層１７６は、電荷輸送材料及び結着樹脂を含有して、又は高分子電荷輸送材を含有して形成される。
【００７７】
電荷輸送材料としては、ｐ−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物などの正孔輸送性化合
物が用いられる。
これらの電荷輸送材料は一種を単独で又は二種以上を混合して用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００７８】
電荷輸送層１７６に使用される結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等が挙げられる。
これらの結着樹脂は一種を単独で又は二種以上を混合して用いられる。
電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、例えば、質量比で10：1から1：5とする。
【００７９】
高分子電荷輸送材としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等が用いられる。高分子電荷輸送材は単独で成膜してもよいし、結着樹脂と混合して成膜してもよい。
【００８０】
電荷輸送層１７６の膜厚は、例えば、5 μm以上50 μm以下とする。
【００８１】
電荷輸送層１７６は、上記構成材料を含有する電荷輸送層形成用塗布液を用いて形成される。
電荷輸送層形成用塗布液に用いる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等の有機溶剤を単独又は二種以上混合して用いられる。
【００８２】
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層１７４の上に塗布する際の塗布方法としては、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が用いられる。
【００８３】
保護層１７８は、感光体ドラム６２における最表面層であり、最表面の磨耗、傷などに対する耐性を持たせ、かつ、トナーの転写効率を上げるために設けられる層である。
保護層１７８としては、バインダー樹脂中に導電性粒子を分散したもの、通常の電荷輸送層材料にフッ素樹脂、アクリル樹脂などの潤滑性粒子を分散したもの、シリコーンやアクリル等のハードコート剤、あるいは、強度、電気特性、画質維持性などの観点から架橋構造を有するもの、酸化しやすい電荷輸送性材料を含むもの、これらが用いられる。
架橋構造を形成するものとしては、例えば、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シロキサン樹脂等が用いられる。
【００８４】
このように、感光体ドラム６２は、帯電可能な膜が表面に形成された構造となっている。
【００８５】
感光体ドラム６２は、上記構成に限らず、導電性基材１７０上に下引層１７２が設けられ、この下引層１７２上に電荷輸送層１７６、電荷発生層１７４、保護層１７８が順次形成された感光層が設けられるようにしてもよい。
また、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層（単層型感光層）として形成するようにしてもよい。
なお、下引層１７２を設けないようにしてもよい。
【００８６】
次に、帯電部６６の詳細について説明する。
図４は、帯電部６６の斜視図を示す。
【００８７】
帯電部６６は、芯金（シャフト）２３０と、この芯金２３０の外周面に配設された弾性層２３２と、この弾性層２３２の外周面に配設された表面層２３４と、により構成される。
帯電部６６の弾性層２３２と表面層２３４とは、押圧されることにより変形するようになっている。
帯電部６６は、上記構成に限らず、芯金２３０と弾性層２３２との間に接着層（プライマー層）を、弾性層２３２と表面層２３４との間に抵抗調整層又は以降防止層を、表面層２３４の外側に保護層（コーティング層）を設けるようにしてもよい。
【００８８】
芯金２３０は、導電性の部材により棒状に形成されている。芯金２３０は、中空状（筒状）の部材であってもよいし、非中空状の部材であってもよい。
芯金２３０の材質としては、例えば、鉄や銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属、あるいは、外周面にメッキ処理を施した部材（例えば、樹脂やセラミック等）、導電剤が分散された部材等が用いられる。
【００８９】
弾性層２３２は、例えば、弾性材料と、導電剤と、により構成される。また、弾性層２３２には、必要に応じて添加剤が含まれる。
【００９０】
弾性材料としては、例えば、イソプレンゴムやクロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロリルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（EPDM）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（NBR）、天然ゴム、及びこれらのブレンドゴム等が用いられる。
弾性材料は、発砲したものであってもよいし、無発泡のものであってもよい。
【００９１】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤等が用いられる。
電子導電剤としては、例えば、ケッチェンブラックやアセチレンブラック等のカーボンブラック、熱分解カーボン、グラファイト、もしくは、アルミニウムや銅、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属又は合金、もしくは、酸化スズや酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の導電性金属酸化物、もしくは、絶縁性物質の表面を導電化処理したもの、これらが用いられる。
イオン導電剤としては、例えば、テトラエチルアンモニウムやラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸素塩又は塩素酸塩等、もしくは、リチウムやマグネシウム等のアルカリ金属の過塩素酸素塩又は塩素酸塩等、もしくは、アルカリ土類金属の過塩素酸素塩又は塩素酸塩等、これらが用いられる。
導電剤は、単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００９２】
添加剤としては、例えば、軟化剤や可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤、充填剤（シリカ、炭酸カルシウム）等が用いられる。
【００９３】
弾性層２３２の厚みは、例えば、1 mm以上10 ｍｍ以下程度であり、体積抵抗率は、103 Ωcm以上1014 Ωcm以下程度に構成される。
【００９４】
表面層２３４は、例えば、樹脂により構成される。表面層２３４には、必要に応じて、所定の表面粗さを付与する粗さ付与粒子、導電剤、添加剤が含まれる。
【００９５】
樹脂としては、アクリル樹脂やセルロース樹脂、ポリアミド樹脂、共重合ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、スチレンブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂（例えば、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等）、尿素樹脂等、これらが用いられる。
【００９６】
共重合ナイロンは、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12、これらの内のいずれか一種又は複数種を重合単位として含むものである。また、この共重合体には、重合単位としてナイロン6やナイロン66等が含まれるようにしてもよい。
さらに、樹脂としては、弾性層２３２に用いられる弾性材料を適用するようにしてもよい。
【００９７】
粗さ付与粒子としては、導電性粒子や非導電性粒子が用いられる。
ここで導電性とは、体積抵抗率が1013 Ωcm未満であることを示し、非導電性とは、体積抵抗率が1013 Ωcm以上であることを示す。
【００９８】
導電性粒子としては、例えば、弾性層２３２に用いられる導電剤が適用される。
非導電性粒子としては、樹脂粒子（ポリイミド樹脂粒子やメタクリル樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等）、無機粒子（クレイ粒子やカオリン粒子、タルク粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子等）、及びセラミック粒子等、これらが用いられる。
【００９９】
粗さ付与粒子は、樹脂に用いられるものと同種のもので構成するようにしてもよい。このような構成の場合、本構成を有さない場合と比較して、粗さ付与粒子と樹脂との相溶性、密着性が向上する。
【０１００】
表面層２３４に用いられる導電剤、添加剤としては、例えば、上述した弾性層２３２に用いられる導電剤、添加剤が適用される。
【０１０１】
次に、感光体ドラム６２及び帯電部６６の構成について説明する。
図５は、感光体ドラム６２と帯電部６６との間における放電の特性を説明する説明図を示す。
図６は、感光体ドラム６２及び帯電部６６の接触部分周辺の概略図を示す。
【０１０２】
まず、放電の特性について、感光体ドラム６２と帯電部６６を用いて説明する。
【０１０３】
放電は、感光体ドラム６２を帯電するための電圧（以下、「帯電電圧」と称する）が大きいほど、感光体ドラム６２と帯電部６６との距離（以下、「ギャップ長」と称する）が長い箇所で発生する。
ここで「帯電電圧」とは、感光体ドラム６２を帯電するのに要する電圧を示す。
例えば、感光体ドラム６２に設定された値が「-600 V」である場合、感光体ドラム６２を「0 V」から「-600 V」とするとき、帯電電圧は「-600 V」となり、感光体ドラム６２を「-200 V」から「-600 V」とするとき、帯電電圧は「-400 V」となる。
【０１０４】
放電は、ギャップ長が長いほど不安定になり易い。このため、ギャップ長の長い放電は、画像形成の欠陥（画像欠陥：例えば、横筋状のディフェクト等）の要因となる。
【０１０５】
また、先に発生した放電（第一の放電）は、被帯電体（感光体ドラム６２）を所定の範囲で帯電させる。このため、第一の放電における所定の範囲内にあって後に発生する放電（第二の放電）は、第一の放電よりも帯電電圧が小さくなりギャップ長が短くなる。
同様に、第二の放電が帯電させる範囲内にあって、この第二の放電よりも後に発生する放電（第三の放電）は、さらに、帯電電圧が小さくなりギャップ長が短くなる。
【０１０６】
具体的には、図５に示すように、帯電部６６の回転軸方向に沿って位置Ａ、Ｂ、Ｃの順に放電が生じるとする。この場合、位置Ａにおける放電により、その周囲である位置Ｂ、Ｃに対応する部分の感光体ドラム６２が帯電される（本例において、感光体ドラム６２は負の電位に帯電するとしている）。
このため、位置Ｂ、Ｃにおける帯電電圧は、位置Ａにおける帯電電圧よりも小さくなる。
【０１０７】
さらに、その後生じる位置Ｂにおける放電により、その周囲である位置Ｃに対応する部分の感光体ドラム６２が帯電される。
このため、位置Ｃにおける帯電電圧は、位置Ｂにおける帯電電圧よりも小さくなる。
【０１０８】
したがって、帯電電圧は、位置Ａ、Ｂ、Ｃの順に小さくなる。
すなわち、位置Ｂにおける放電のギャップ長は、位置Ａよりも短く、この位置Ｂにおける放電は、位置Ａよりも安定し易くなる。
さらに、位置Ｃにおける放電のギャップ長は、位置Ａ、Ｂよりも短く、この位置Ｃにおける放電は、位置Ａ、Ｂよりも安定し易くなる。
【０１０９】
発生する放電の電流密度（放電電流密度）が大きいほど、その周囲の帯電電圧は小さくなる。
ここで、放電電流密度とは、放電により電極間（感光体ドラム６２及び帯電部６６間）に流れる電流値を、放電空間における電流の流れと直交する方向の面積で除した値を示す。
【０１１０】
放電は、放電電流密度が大きい箇所（例えば、抵抗が低い箇所）ほど、先に発生し易い。
【０１１１】
また、放電は、感光体ドラム６２及び帯電部６６の回転に伴い、これらが先に接触する（放電を生じる程度の距離に近づく）箇所において、先に発生し易い。
例えば、感光体ドラム６２及び帯電部６６は、製造の精度上、歪みや表面形状のばらつき等が生じる場合があり、これらにより、放電する箇所の順序に違いが発生する程度に、接触する箇所に先後が発生する（回転軸方向に対して接触する時期に、放電の発生が先後する程度の僅かな差がある）ことがある。
【０１１２】
図６に示すように、感光体ドラム６２及び帯電部６６は、軸方向が平行となるように、画像が形成される画像形成領域Ｐと、回転軸方向に対してこの画像形成領域Ｐよりも外側（回転軸方向に対して端部側）であって画像が形成されない非画像形成領域Ｑとで接触（あるいは近接）している。
画像形成領域Ｐは、記録媒体に印刷される画像に影響を及ぼす領域を示し、非画像形成領域Ｑは、記録媒体に印刷される画像に影響を及ぼさない領域を示す。
【０１１３】
非画像形成領域Ｑにおける放電電流密度は、画像形成領域Ｐにおける放電電流密度よりも大きくなるように構成されている。
具体的には、例えば、帯電部６６の抵抗について、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１よりも小さくなるように構成されている。
抵抗は、表面抵抗率（Ω/□）や体積抵抗率（Ωcm）等により示されるものである。
【０１１４】
このように、非画像形成領域Ｑにおいて放電電流密度の大きな放電が発生することにより、本構成を有さない場合と比較して、画像形成領域Ｐにおける帯電電圧がより小さくなる。
本実施形態では、非画像形成領域Ｑである端部において、これより中央に位置する画像形成領域Ｐより先に放電電流密度の大きな放電が発生する。したがって、本構成を有さない場合と比較して、画像形成領域Ｐにおける帯電電圧がより小さくなる。
【０１１５】
上記構成に限らず、帯電部６６の表面粗さについて、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１よりも小さくなるように構成してもよい。
表面粗さは、JIS B 0601-2001により規定された算術平均粗さ（Ra）や十点平均粗さ（Rzjis）、最大高さ粗さ（Rz）等により示されるものである。
【０１１６】
あるいは、感光体ドラム６２の抵抗について、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ２が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ２よりも小さくなるように構成するようにしてもよい。
【０１１７】
また、感光体ドラム６２の膜厚について、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ２が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ２よりも小さくなるように構成するようにしてもよい。
【０１１８】
非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ２の静電容量が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ２の静電容量よりも大きくなるように構成するようにしてもよい。
【０１１９】
また、帯電部６６と感光体ドラム６２とが、画像形成領域Ｐよりも非画像形成領域Ｑの方が接近するように押圧する押圧手段が設けられている。
例えば、押圧手段は、画像形成領域Ｐよりも非画像形成領域Ｑの方が押圧力が大きくなるように、帯電部６６を感光体ドラム６２に向けて押圧する。
【０１２０】
本実施形態において、押圧手段は、バネ等の弾性部材からなる付勢手段２５０であり、帯電部６６は、この付勢手段２５０により感光体ドラム６２側に付勢されている。
付勢手段２５０は、非画像形成領域Ｑにおいて、帯電部６６の回転軸方向に対する両端部を感光体ドラム６２側に付勢するように設けられている。
【０１２１】
感光体ドラム６２と接触する帯電部６６の軸方向における位置関係について説明する。
図７は、感光体ドラム６２と帯電部６６との接触部部を、この帯電部６６の軸方向端部方向からみた概略図を示す。
【０１２２】
帯電部６６は、付勢手段２５０により端部を付勢（押圧）されると弾性層２３２と表面層２３４とが変形する。このため、感光体ドラム６２との帯電部６６の接触部分の形状は、軸方向の位置によって異なることとなる。
帯電部６６は、付勢手段２５０により付勢された軸方向端部側ほど大きく歪んだ形状となる。
【０１２３】
図７に示すように、帯電部６６の軸方向中央部分（画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１）の曲面Ｌ１よりも、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１の軸方向端部（非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１との境界に相当する部分）の曲面Ｌ２の方が、感光体ドラム６２との距離が小さくなる（感光体ドラム６２との距離が小さい範囲が増加する）形状となっている。
【０１２４】
また、曲面Ｌ２よりも、この曲面Ｌ２よりも軸方向端部側であり、非画像形成領域Ｑに相当する部分ｑ２の軸方向中央部分の曲面Ｌ３の方が、感光体ドラム６２との距離が小さくなる形状となっている。
同様に、曲面Ｌ３よりも、この曲面Ｌ３よりも軸方向端部側であり、非画像形成領域Ｑに相当する部分ｑ２の軸方向端部の曲面Ｌ４の方が、感光体ドラム６２との距離が小さくなる形状となっている。
【０１２５】
このため、図７に示したように、本構成を有さない場合と比較して、帯電部６６及び感光体ドラム６２はその回転に伴い、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１、ｑ２が画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１、ｐ２よりも先に接触（あるいは近接）し易い構成となっているとともに、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１、ｐ２は、その領域内の中央部側より端部側の方が先に接触（あるいは近接）し易い構成となっている。
【０１２６】
したがって、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１、ｑ２でもっとも先に放電が発生し、続いて画像形成領域Pに対応する部分ｐ１、ｐ２の軸方向端部側で放電が発生し、引き続き徐々に内側（軸方向中央部側）に順番に放電が発生していくことになる。
【０１２７】
帯電部６６の軸方向の放電の起こる順番に従い、放電電流密度及び帯電電圧は、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１、ｑ２でもっとも大きく、その次に画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１、ｐ２の軸方向端部側で大きく、徐々に内側（軸方向中央部側）に向かうに従い小さくなっていく。
【０１２８】
したがって、本構成を有する場合、画像形成領域Ｐにおける放電電流密度及び帯電電圧は、軸方向端部から軸方向中央部に向かって小さくなる、すなわち放電のギャップ長が短くなるので、画像形成領域Ｐにおいて画像欠陥が非常に発生しにくくなる。
【０１２９】
なお、押圧手段として、画像形成領域Ｐ側と比較して非画像形成領域Ｑ側に負荷がかかる状態で、帯電部６６を感光体ドラム６２に接触（あるいは近接）させて固定する固定部材を設けるようにしてもよい。
また、押圧手段は、感光体ドラム６２を帯電部６６に向けて押圧するように設けてもよい。
【０１３０】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。
図８は、第二実施形態にかかる感光体ドラム６２及び帯電部６６の接触部分周辺の概略図を示す。
【０１３１】
第二実施形態においては、感光体ドラム６２の非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ２を除電する除電ランプ等の除電装置２６０が設けられている。
このため、本構成を有さない場合と比較して、非画像形成領域Ｑにおいて、電流が流れ易くなっている。すなわち、非画像形成領域Ｑにおける放電電流密度が、画像形成領域Ｐにおける放電電流密度よりも大きくなるように構成されている。
【０１３２】
なお、感光体ドラム６２及び帯電部６６等の構成は、これらの実施形態に限らず、それぞれの構成を組み合わせるようにしてもよく、目的に応じて適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１４ 排出部
２４ 給紙用開閉部
４０ 像形成部
４２ 記録媒体供給装置
４４ 搬送路
５２ 像形成ユニット
５４ 潜像形成装置
５６ 転写装置
６２ 感光体ドラム
６６ 帯電部
６８ 現像装置
７２ 中間転写体
１１４ 定着装置
１３０ 膜厚測定部
１４０ 電圧設定部
２１０ 印加部
２５０ 付勢手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電圧を印加し、被帯電体に接触または近接させて被帯電体を帯電処理する帯電部材について、有効帯電幅領域の端部側領域部分の電気抵抗値を、中央領域部分の電気抵抗値よりも有効帯電幅領域の端部へ向かうに従い徐々に高くした帯電部材を開示する。
【０００３】
特許文献２は、導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体は該電子写真感光体に接触配置された帯電部材に電圧を印加することにより帯電され、該電子写真感光体と該帯電部材とが接触し得る領域の端部における電子写真感光体が高いインピーダンスを有する電子写真感光体を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−２６１５０７号公報
【特許文献２】特開平０７−２９５３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る本発明は、像保持体と、前記像保持体との間に直流電圧を印加して放電することにより、前記像保持体を帯電させる帯電部材と、を有し、前記像保持体は、画像が形成される画像形成領域と画像が形成されない非画像形成領域とがあり、前記帯電部材による非画像形成領域の放電電流密度が、画像形成領域の放電電流密度よりも大きいことを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、前記帯電部材は円筒状に形成され、押圧することにより変形する表面層を有し、前記像保持体は円筒状に形成され、軸方向両側が非画像形成領域であり、当該非画像形成領域の間が画像形成領域であり、前記帯電部材と前記像保持体とは、軸方向が平行となるように接触し、前記帯電部材の軸方向両側を前記像保持体に向けて押圧する押圧手段をさらに有する請求項１記載の画像形成装置である。
【０００８】
請求項３に係る本発明は、前記像保持体の非画像形成領域の膜厚は、画像形成領域の膜厚よりも小さい請求項１又は２記載の画像形成装置である。
【０００９】
請求項４に係る本発明は、前記像保持体の非画像形成領域の抵抗は、画像形成領域の抵抗よりも小さい請求項１又は２記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項５に係る本発明は、前記帯電部材の非画像形成領域と対向する部分の抵抗は、画像形成領域と対向する部分の抵抗よりも小さい請求項２記載の画像形成装置である。
【００１１】
請求項６に係る本発明は、前記帯電部材の非画像形成領域と対向する部分のJIS B 0601に規定される表面粗さRaは、画像形成領域と対向する部分の表面粗さRaよりも小さい請求項２記載の画像形成装置。
【００１２】
請求項７に係る本発明は、非画像形成領域を除電する除電手段をさらに有する請求項１乃至６いずれか記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る本発明によれば、画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、帯電部材と像保持体とを画像形成領域よりも先に非画像形成領域において近づけ易くすることができる。
【００１５】
請求項３に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１６】
請求項４に係る本発明によれば、請求項１又は２に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１７】
請求項５に係る本発明によれば、請求項２に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１８】
請求項６に係る本発明によれば、請求項２に係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【００１９】
請求項７に係る本発明によれば、請求項１乃至６いずれかに係る本発明の効果に加え、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に画像形成領域において不安定な放電の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の側面からの断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る像形成ユニット及びその周辺構造の概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る感光体ドラムの断面の模式図の一例である。
【図４】本発明の実施形態に係る帯電部の斜視図である。
【図５】感光体ドラムと帯電部との間における放電の特性を説明する説明図である。
【図６】感光体ドラム及び帯電部の接触部分周辺の概略図である。
【図７】感光体ドラムと接触する帯電部の軸方向に対する位置関係を示す概略図である。
【図８】第二実施形態に係る感光体ドラム及び帯電部の接触部分周辺の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第一実施形態］
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置１０の側面からの断面図を示す。
【００２２】
画像形成装置１０は画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２の上部は、画像の形成された記録媒体が排出される排出部１４として用いられる。
【００２３】
画像形成装置本体１２には、装着用開閉部（非図示）と給紙用開閉部２４とがそれぞれ、この画像形成装置本体１２に対して開閉自在に設けられている。
【００２４】
装着用開閉部は、像形成剤収容容器として用いられる収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋを画像形成装置本体１２内に装着する際、あるいは、収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋを画像形成装置本体１２内から取り外す際に開かれる。また、装着用開閉部は、画像形成を行う際に閉じられる。
【００２５】
給紙用開閉部２４は、画像形成装置本体１２の前側から記録媒体を供給する際に開かれる。
【００２６】
収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにはそれぞれ、像形成剤として用いられるイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーが収容されている。
収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃはそれぞれ、形状及び大きさが同様に構成されており、略同一の容積のトナーを収容するようになっている。
収容容器３０Ｋは、収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃよりも縦長に構成され、これら収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃよりも体積が大きく、これら収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃよりも収容するトナーの容積が大きくなるようになっている。
【００２７】
収容容器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃと収容容器３０Ｋとは、収容できるトナーの容積が異なるものの、有する部材及び機能は同一に構成されている。
【００２８】
画像形成装置本体１２内には、像形成部４０と、この像形成部４０に記録媒体を供給する記録媒体供給装置４２と、記録媒体の搬送に用いられる搬送路４４が設けられている。
像形成部４０、記録媒体供給装置４２、及び搬送路４４によって、記録媒体に画像を形成する画像形成手段が構成される。
【００２９】
像形成部４０は、例えば４個の像形成ユニット５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋと、潜像形成装置５４と、転写装置５６とにより構成される。像形成ユニット５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２ＫはそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーを用いて現像剤像を形成する。
像形成ユニット５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋはそれぞれ、対応する色が異なるものの同様の構成となっているため、以下、各色に対応するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して「像形成ユニット５２」のように総称する場合がある。各色に対応する他の構成（収容容器３０、感光体ドラム６２等）についても同様とする。
【００３０】
像形成ユニット５２はそれぞれ、像保持体として用いられる感光体ドラム６２と、この感光体ドラム６２の表面をクリーニングするクリーニング装置６４と、感光体ドラム６２を帯電する帯電部６６と、潜像形成装置５４によって感光体ドラム６２の表面に形成された静電潜像を、トナーにより現像してトナー像を形成する現像装置６８と、を有する。
【００３１】
現像装置６８にはそれぞれ、収容容器３０から対応する色のトナーが供給される。
【００３２】
転写装置５６は、転写媒体として用いられるベルト状の中間転写体７２と、１次転写装置として用いられる１次転写ロール７４Ｙ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｋと、２次転写装置として用いられる２次転写ロール７６と、中間転写体７２の表面をクリーニングするクリーニング装置７８と、を有する。
【００３３】
中間転写体７２は、感光体ドラム６２それぞれに形成されたトナー像が重ねられるようにして転写される。中間転写体７２は、支持部材として用いられる例えば４つの支持ロール８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄによって回転自在に支持されている。
【００３４】
１次転写ロール７４Ｙ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｋはそれぞれ、感光体ドラム６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋに形成された各色に対応するトナー像を、中間転写体７２に転写する。
【００３５】
２次転写ロール７６は、中間転写体７２に転写された各色のトナー像を、記録媒体に転写する。
【００３６】
記録媒体供給装置４２は、例えば記録媒体を積層した状態で収納する記録媒体収納容器９２と、この記録媒体収納容器９２に収納された最上位の記録媒体を抽出する抽出ロール９４と、この抽出ロール９４で抽出された記録媒体を像形成部４０に向けて搬送する搬送ロール９６と、この搬送ロール９６に接触し、搬送ロール９６との間で記録媒体を分離する分離ロール９８と、を有する。
【００３７】
記録媒体収納容器９２は、例えば画像形成装置本体１２の前側（図１における左側）に引き出せるようになっており、この画像形成装置本体１２から引き出された状態で記録媒体が補充される。
【００３８】
搬送路４４は、主搬送路１００と、反転搬送路１０２と、補助搬送路１０４とにより構成される。
【００３９】
主搬送路１００は、記録媒体供給装置４２から供給された記録媒体を排出部１４に向けて搬送する搬送路である。主搬送路１００には、記録媒体の搬送方向上流側から順に、レジストロール１１２と、２次転写ロール７６と、定着装置１１４と、排出ロール１１６とが配置されている。
【００４０】
レジストロール１１２は、停止した状態から所定のタイミングで回転を開始し、中間転写体７２にトナー像が転写されるタイミングに合致するように、記録媒体を中間転写体７２と２次転写ロール７６との接触部分（ニップ部分）に供給する。
【００４１】
定着装置１１４は、転写装置５６によりトナー像が転写された記録媒体にこのトナー像を定着させる。
【００４２】
排出ロール１１６は、定着装置１１４によってトナー像が定着された記録媒体を排出部１４に排出する。また、排出ロール１１６は、記録媒体の両面に画像を形成する場合、排出部１４に記録媒体を排出するときとは反対方向に回転し、一方の面に画像が形成された記録媒体を、後端側から反転搬送路１０２へ搬送する。
【００４３】
反転搬送路１０２は、一方の面に画像が形成された記録媒体を反転させるとともに、再度、レジストロール１１２の上流側に向けて搬送する搬送路である。反転搬送路１０２には、例えば２つの反転搬送ロール１１８ａ、１１８ｂが配置されている。
【００４４】
補助搬送路１０４は、給紙用開閉部２４が画像形成装置本体１２に対して開かれた状態において、この画像形成装置本体１２の前側から記録媒体を供給する際に用いられる。補助搬送路１０４には、レジストロール１１２に向けて記録媒体を搬送する補助搬送ロール１２０と、この補助搬送ロール１２０に接触し記録媒体を分離する分離ロール１２２とが配置されている。
【００４５】
画像形成装置本体１２内には、感光体ドラム６２の膜厚（膜減り）を測定する膜厚測定部１３０が設けられている。
膜厚測定部１３０は、感光体ドラム６２の膜厚の測定に関して、例えば、印刷した記録媒体の枚数（以下、「印刷枚数」と称する）の測定、感光体ドラム６２の回転数の測定、もしくはトナーの使用量の測定、又はこれらを組み合わせたもの等の測定を行うようにしてもよい。
【００４６】
また、画像形成装置本体１２内には、帯電部６６に印加する電圧を設定する電圧設定部１４０が設けられている。電圧設定部１４０には、膜厚測定部１３０が測定した測定結果が通知されるようになっている。
電圧設定部１４０は、膜厚測定部１３０の測定結果に基づいて、印加する電圧を設定するようになっている。
【００４７】
次に、像形成ユニット５２の詳細について説明する。
図２は、像形成ユニット５２及びその周辺構造の概略図を示す。
【００４８】
感光体ドラム６２の周囲には、クリーニング装置６４、帯電部６６、現像装置６８、及び、中間転写体７２を介して１次転写ロール７４、が配置されている。
【００４９】
クリーニング装置６４は、感光体ドラム６２表面に残留したトナーや紙粉等を除去するクリーニングブレード２００と、このクリーニングブレード２００により除去したトナー等を回収する回収容器２０２と、この回収容器２０２に回収されたトナー等の漏洩を防止する漏洩防止部材２０４と、により構成される。
【００５０】
帯電部６６は、感光体ドラム６２の回転方向（以下、単に「回転方向」と称する場合がある）に沿うようにして設けられている。
なお、回転方向に対して現像装置６８に近い側を、回転方向下流側とする。
【００５１】
帯電部６６は、ロール状に形成され、感光体ドラム６２と接触して帯電（接触帯電）させる帯電ロールとして構成されている。
接触帯電には、帯電部６６と感光体ドラム６２とが、放電を生じる程度に近接して帯電することが含まれるとする。
【００５２】
また、帯電部６６には、この帯電部６６の表面を清掃する清掃部材２２６が設けられている。清掃部材２２６は、帯電部６６の回転に従動して回転するようになっている。
【００５３】
帯電部６６には、この帯電部６６に電圧を印加する印加部２１０が設けられている。
本実施形態においては、印加部２１０が帯電部６６に直流の電圧を印加する方式（DC帯電方式）となっている。
なお、印加部２１０が、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する方式（AC＋DC帯電方式）としてもよい。
【００５４】
上述したように、電圧設定部１４０には、膜厚測定部１３０から測定結果が通知される。
このように、電圧設定部１４０は、膜厚測定部１３０の測定結果に基づいて、印加部２１０に印加する電圧を設定するように構成されている。
【００５５】
次に、感光体ドラム６２の詳細について説明する。
図３は、感光体ドラム６２の断面の模式図の一例を示す。
【００５６】
感光体ドラム６２は、導電性基材１７０上に下引層１７２が設けられ、この下引層１７２上に、電荷発生層１７４、電荷輸送層１７６、及び保護層１７８これらにより形成される感光層が設けられた構成となっている。
【００５７】
導電性基材１７０の材質としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いて構成される金属板、金属ドラム、及び金属ベルト、又は、導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム、パラジウム、金等の金属又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト等が用いられる。
ここで導電性とは、体積抵抗率が1013 Ωcm未満であることを示す。
【００５８】
感光体ドラム６２がレーザープリンターに使用される場合、レーザー光を照射する際に生じる干渉縞を防止するため、導電性基材１７０の表面は、例えば、中心線平均粗さ（Ra75）で0.04 μm以上0.5 μm以下とする。
中心線平均粗さ（Ra75）が0.04 μm未満であると干渉防止効果が不十分となる傾向があり、0.5 μmより大きくなると、画質が粗くなる傾向がある。
【００５９】
表面粗さを調整する方法としては、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行う液体ホーニングや、回転する砥石に支持体を圧接し連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化処理等が用いられる。
また、導電性又は半導電性粉体を樹脂中に分散させて、支持体表面上に層を形成し、その層中に分散させる粒子により粗面化する方法が用いられる。
【００６０】
下引層１７２は、リーク耐性、キャリアブロック性を付与する層である。
下引層１７２は、例えば、結着樹脂に無機粒子を含有するようにして構成される。
【００６１】
下引層１７２に使用される結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の高分子樹脂化合物、あるいは、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂等が挙げられる。
【００６２】
下引層１７２中には、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を用いてもよい。
添加物としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等が用いられる。
【００６３】
無機粒子としては、例えば、粉体抵抗（体積抵抗率）102 Ωcm以上1011 Ωcm以下のものが用いられる。
体積抵抗率が102 Ωcm未満であると十分なリーク耐性が得られず、1011 Ωcmよりも高いと残留電位上昇を引き起こす場合がある。
無機粒子としては、例えば、酸化錫や酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等の無機粒子（導電性金属酸化物）が用いられる。
【００６４】
また、無機粒子は表面処理を行ったものでもよく、表面処理の異なるもの、又は、粒子径の異なるものなど二種以上混合して用いてもよい。無機粒子の体積平均粒径は、例えば、50 nm以上2000 nm以下の範囲である。
【００６５】
無機粒子としては、例えば、BET法による比表面積が10 m2/g以上のものが用いられる。比表面積値が10 m2/g未満であると帯電性低下を招きやすく、良好な電子写真特性を得にくい傾向がある。
【００６６】
下引層１７２は、例えば、ビッカース硬度が35以上とされる。
【００６７】
下引層１７２は、例えば、15 μm以上50 μm以下とされる。
下引層１７２の厚さが15 μm未満であるときには、充分な耐リーク性能を得ることができず、50 μm以上であるときには長期使用した場合に残留電位が残りやすくなるため画像濃度異常を招く場合がある。
【００６８】
電荷発生層１７４は、電荷発生材料及び結着樹脂を含有する層である。
【００６９】
電荷発生材料としては、例えば、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料、酸化亜鉛、三方晶系セレン等が用いられる。
電荷発生材料としては、例えば、光源の露光波長が380 nm以上500 nm以下の場合には無機顔料が望ましく、700 nm以上800 nm以下の場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料が用いられる。
【００７０】
電荷発生層１７４に使用される結着樹脂としては、例えば、絶縁性樹脂、あるいは、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーが挙げられる。
具体的には、結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノール類と芳香族２価カルボン酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が用いられる。
これらの結着樹脂は一種を単独で又は二種以上を混合して用いられる。電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、例えば、質量比で10：1から1：10までの範囲内でとする。
ここで絶縁性とは、体積抵抗率が1013 Ωcm以上であることをいう。
【００７１】
電荷発生層１７４の膜厚は、例えば、0.1 μm以上5.0 μm以下とする。
【００７２】
電荷発生層１７４は、上記電荷発生材料及び結着樹脂を溶剤中に分散した塗布液を用いて形成される。
【００７３】
分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等が挙げられ、これらは一種を単独で又は二種以上を混合して用いられる。
【００７４】
また、電荷発生材料及び結着樹脂を溶剤中に分散させる方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等が用いられる。これらの分散方法により、分散による電荷発生材料の結晶型の変化が防止される。
【００７５】
また、電荷発生層１７４を形成する際には、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が用いられる。
【００７６】
電荷輸送層１７６は、電荷輸送材料及び結着樹脂を含有して、又は高分子電荷輸送材を含有して形成される。
【００７７】
電荷輸送材料としては、ｐ−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物などの正孔輸送性化合
物が用いられる。
これらの電荷輸送材料は一種を単独で又は二種以上を混合して用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００７８】
電荷輸送層１７６に使用される結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等が挙げられる。
これらの結着樹脂は一種を単独で又は二種以上を混合して用いられる。
電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、例えば、質量比で10：1から1：5とする。
【００７９】
高分子電荷輸送材としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等が用いられる。高分子電荷輸送材は単独で成膜してもよいし、結着樹脂と混合して成膜してもよい。
【００８０】
電荷輸送層１７６の膜厚は、例えば、5 μm以上50 μm以下とする。
【００８１】
電荷輸送層１７６は、上記構成材料を含有する電荷輸送層形成用塗布液を用いて形成される。
電荷輸送層形成用塗布液に用いる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等の有機溶剤を単独又は二種以上混合して用いられる。
【００８２】
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層１７４の上に塗布する際の塗布方法としては、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が用いられる。
【００８３】
保護層１７８は、感光体ドラム６２における最表面層であり、最表面の磨耗、傷などに対する耐性を持たせ、かつ、トナーの転写効率を上げるために設けられる層である。
保護層１７８としては、バインダー樹脂中に導電性粒子を分散したもの、通常の電荷輸送層材料にフッ素樹脂、アクリル樹脂などの潤滑性粒子を分散したもの、シリコーンやアクリル等のハードコート剤、あるいは、強度、電気特性、画質維持性などの観点から架橋構造を有するもの、酸化しやすい電荷輸送性材料を含むもの、これらが用いられる。
架橋構造を形成するものとしては、例えば、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シロキサン樹脂等が用いられる。
【００８４】
このように、感光体ドラム６２は、帯電可能な膜が表面に形成された構造となっている。
【００８５】
感光体ドラム６２は、上記構成に限らず、導電性基材１７０上に下引層１７２が設けられ、この下引層１７２上に電荷輸送層１７６、電荷発生層１７４、保護層１７８が順次形成された感光層が設けられるようにしてもよい。
また、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層（単層型感光層）として形成するようにしてもよい。
なお、下引層１７２を設けないようにしてもよい。
【００８６】
次に、帯電部６６の詳細について説明する。
図４は、帯電部６６の斜視図を示す。
【００８７】
帯電部６６は、芯金（シャフト）２３０と、この芯金２３０の外周面に配設された弾性層２３２と、この弾性層２３２の外周面に配設された表面層２３４と、により構成される。
帯電部６６の弾性層２３２と表面層２３４とは、押圧されることにより変形するようになっている。
帯電部６６は、上記構成に限らず、芯金２３０と弾性層２３２との間に接着層（プライマー層）を、弾性層２３２と表面層２３４との間に抵抗調整層又は以降防止層を、表面層２３４の外側に保護層（コーティング層）を設けるようにしてもよい。
【００８８】
芯金２３０は、導電性の部材により棒状に形成されている。芯金２３０は、中空状（筒状）の部材であってもよいし、非中空状の部材であってもよい。
芯金２３０の材質としては、例えば、鉄や銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属、あるいは、外周面にメッキ処理を施した部材（例えば、樹脂やセラミック等）、導電剤が分散された部材等が用いられる。
【００８９】
弾性層２３２は、例えば、弾性材料と、導電剤と、により構成される。また、弾性層２３２には、必要に応じて添加剤が含まれる。
【００９０】
弾性材料としては、例えば、イソプレンゴムやクロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロリルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（EPDM）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（NBR）、天然ゴム、及びこれらのブレンドゴム等が用いられる。
弾性材料は、発砲したものであってもよいし、無発泡のものであってもよい。
【００９１】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤等が用いられる。
電子導電剤としては、例えば、ケッチェンブラックやアセチレンブラック等のカーボンブラック、熱分解カーボン、グラファイト、もしくは、アルミニウムや銅、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属又は合金、もしくは、酸化スズや酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の導電性金属酸化物、もしくは、絶縁性物質の表面を導電化処理したもの、これらが用いられる。
イオン導電剤としては、例えば、テトラエチルアンモニウムやラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸素塩又は塩素酸塩等、もしくは、リチウムやマグネシウム等のアルカリ金属の過塩素酸素塩又は塩素酸塩等、もしくは、アルカリ土類金属の過塩素酸素塩又は塩素酸塩等、これらが用いられる。
導電剤は、単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００９２】
添加剤としては、例えば、軟化剤や可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤、充填剤（シリカ、炭酸カルシウム）等が用いられる。
【００９３】
弾性層２３２の厚みは、例えば、1 mm以上10 ｍｍ以下程度であり、体積抵抗率は、103 Ωcm以上1014 Ωcm以下程度に構成される。
【００９４】
表面層２３４は、例えば、樹脂により構成される。表面層２３４には、必要に応じて、所定の表面粗さを付与する粗さ付与粒子、導電剤、添加剤が含まれる。
【００９５】
樹脂としては、アクリル樹脂やセルロース樹脂、ポリアミド樹脂、共重合ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、スチレンブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂（例えば、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等）、尿素樹脂等、これらが用いられる。
【００９６】
共重合ナイロンは、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12、これらの内のいずれか一種又は複数種を重合単位として含むものである。また、この共重合体には、重合単位としてナイロン6やナイロン66等が含まれるようにしてもよい。
さらに、樹脂としては、弾性層２３２に用いられる弾性材料を適用するようにしてもよい。
【００９７】
粗さ付与粒子としては、導電性粒子や非導電性粒子が用いられる。
ここで導電性とは、体積抵抗率が1013 Ωcm未満であることを示し、非導電性とは、体積抵抗率が1013 Ωcm以上であることを示す。
【００９８】
導電性粒子としては、例えば、弾性層２３２に用いられる導電剤が適用される。
非導電性粒子としては、樹脂粒子（ポリイミド樹脂粒子やメタクリル樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等）、無機粒子（クレイ粒子やカオリン粒子、タルク粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子等）、及びセラミック粒子等、これらが用いられる。
【００９９】
粗さ付与粒子は、樹脂に用いられるものと同種のもので構成するようにしてもよい。このような構成の場合、本構成を有さない場合と比較して、粗さ付与粒子と樹脂との相溶性、密着性が向上する。
【０１００】
表面層２３４に用いられる導電剤、添加剤としては、例えば、上述した弾性層２３２に用いられる導電剤、添加剤が適用される。
【０１０１】
次に、感光体ドラム６２及び帯電部６６の構成について説明する。
図５は、感光体ドラム６２と帯電部６６との間における放電の特性を説明する説明図を示す。
図６は、感光体ドラム６２及び帯電部６６の接触部分周辺の概略図を示す。
【０１０２】
まず、放電の特性について、感光体ドラム６２と帯電部６６を用いて説明する。
【０１０３】
放電は、感光体ドラム６２を帯電するための電圧（以下、「帯電電圧」と称する）が大きいほど、感光体ドラム６２と帯電部６６との距離（以下、「ギャップ長」と称する）が長い箇所で発生する。
ここで「帯電電圧」とは、感光体ドラム６２を帯電するのに要する電圧を示す。
例えば、感光体ドラム６２に設定された値が「-600 V」である場合、感光体ドラム６２を「0 V」から「-600 V」とするとき、帯電電圧は「-600 V」となり、感光体ドラム６２を「-200 V」から「-600 V」とするとき、帯電電圧は「-400 V」となる。
【０１０４】
放電は、ギャップ長が長いほど不安定になり易い。このため、ギャップ長の長い放電は、画像形成の欠陥（画像欠陥：例えば、横筋状のディフェクト等）の要因となる。
【０１０５】
また、先に発生した放電（第一の放電）は、被帯電体（感光体ドラム６２）を所定の範囲で帯電させる。このため、第一の放電における所定の範囲内にあって後に発生する放電（第二の放電）は、第一の放電よりも帯電電圧が小さくなりギャップ長が短くなる。
同様に、第二の放電が帯電させる範囲内にあって、この第二の放電よりも後に発生する放電（第三の放電）は、さらに、帯電電圧が小さくなりギャップ長が短くなる。
【０１０６】
具体的には、図５に示すように、帯電部６６の回転軸方向に沿って位置Ａ、Ｂ、Ｃの順に放電が生じるとする。この場合、位置Ａにおける放電により、その周囲である位置Ｂ、Ｃに対応する部分の感光体ドラム６２が帯電される（本例において、感光体ドラム６２は負の電位に帯電するとしている）。
このため、位置Ｂ、Ｃにおける帯電電圧は、位置Ａにおける帯電電圧よりも小さくなる。
【０１０７】
さらに、その後生じる位置Ｂにおける放電により、その周囲である位置Ｃに対応する部分の感光体ドラム６２が帯電される。
このため、位置Ｃにおける帯電電圧は、位置Ｂにおける帯電電圧よりも小さくなる。
【０１０８】
したがって、帯電電圧は、位置Ａ、Ｂ、Ｃの順に小さくなる。
すなわち、位置Ｂにおける放電のギャップ長は、位置Ａよりも短く、この位置Ｂにおける放電は、位置Ａよりも安定し易くなる。
さらに、位置Ｃにおける放電のギャップ長は、位置Ａ、Ｂよりも短く、この位置Ｃにおける放電は、位置Ａ、Ｂよりも安定し易くなる。
【０１０９】
発生する放電の電流密度（放電電流密度）が大きいほど、その周囲の帯電電圧は小さくなる。
ここで、放電電流密度とは、放電により電極間（感光体ドラム６２及び帯電部６６間）に流れる電流値を、放電空間における電流の流れと直交する方向の面積で除した値を示す。
【０１１０】
放電は、放電電流密度が大きい箇所（例えば、抵抗が低い箇所）ほど、先に発生し易い。
【０１１１】
また、放電は、感光体ドラム６２及び帯電部６６の回転に伴い、これらが先に接触する（放電を生じる程度の距離に近づく）箇所において、先に発生し易い。
例えば、感光体ドラム６２及び帯電部６６は、製造の精度上、歪みや表面形状のばらつき等が生じる場合があり、これらにより、放電する箇所の順序に違いが発生する程度に、接触する箇所に先後が発生する（回転軸方向に対して接触する時期に、放電の発生が先後する程度の僅かな差がある）ことがある。
【０１１２】
図６に示すように、感光体ドラム６２及び帯電部６６は、軸方向が平行となるように、画像が形成される画像形成領域Ｐと、回転軸方向に対してこの画像形成領域Ｐよりも外側（回転軸方向に対して端部側）であって画像が形成されない非画像形成領域Ｑとで接触（あるいは近接）している。
画像形成領域Ｐは、記録媒体に印刷される画像に影響を及ぼす領域を示し、非画像形成領域Ｑは、記録媒体に印刷される画像に影響を及ぼさない領域を示す。
【０１１３】
非画像形成領域Ｑにおける放電電流密度は、画像形成領域Ｐにおける放電電流密度よりも大きくなるように構成されている。
具体的には、例えば、帯電部６６の抵抗について、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１よりも小さくなるように構成されている。
抵抗は、表面抵抗率（Ω/□）や体積抵抗率（Ωcm）等により示されるものである。
【０１１４】
このように、非画像形成領域Ｑにおいて放電電流密度の大きな放電が発生することにより、本構成を有さない場合と比較して、画像形成領域Ｐにおける帯電電圧がより小さくなる。
本実施形態では、非画像形成領域Ｑである端部において、これより中央に位置する画像形成領域Ｐより先に放電電流密度の大きな放電が発生する。したがって、本構成を有さない場合と比較して、画像形成領域Ｐにおける帯電電圧がより小さくなる。
【０１１５】
上記構成に限らず、帯電部６６の表面粗さについて、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１よりも小さくなるように構成してもよい。
表面粗さは、JIS B 0601-2001により規定された算術平均粗さ（Ra）や十点平均粗さ（Rzjis）、最大高さ粗さ（Rz）等により示されるものである。
【０１１６】
あるいは、感光体ドラム６２の抵抗について、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ２が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ２よりも小さくなるように構成するようにしてもよい。
【０１１７】
また、感光体ドラム６２の膜厚について、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ２が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ２よりも小さくなるように構成するようにしてもよい。
【０１１８】
非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ２の静電容量が、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ２の静電容量よりも大きくなるように構成するようにしてもよい。
【０１１９】
また、帯電部６６と感光体ドラム６２とが、画像形成領域Ｐよりも非画像形成領域Ｑの方が接近するように押圧する押圧手段が設けられている。
例えば、押圧手段は、画像形成領域Ｐよりも非画像形成領域Ｑの方が押圧力が大きくなるように、帯電部６６を感光体ドラム６２に向けて押圧する。
【０１２０】
本実施形態において、押圧手段は、バネ等の弾性部材からなる付勢手段２５０であり、帯電部６６は、この付勢手段２５０により感光体ドラム６２側に付勢されている。
付勢手段２５０は、非画像形成領域Ｑにおいて、帯電部６６の回転軸方向に対する両端部を感光体ドラム６２側に付勢するように設けられている。
【０１２１】
感光体ドラム６２と接触する帯電部６６の軸方向における位置関係について説明する。
図７は、感光体ドラム６２と帯電部６６との接触部部を、この帯電部６６の軸方向端部方向からみた概略図を示す。
【０１２２】
帯電部６６は、付勢手段２５０により端部を付勢（押圧）されると弾性層２３２と表面層２３４とが変形する。このため、感光体ドラム６２との帯電部６６の接触部分の形状は、軸方向の位置によって異なることとなる。
帯電部６６は、付勢手段２５０により付勢された軸方向端部側ほど大きく歪んだ形状となる。
【０１２３】
図７に示すように、帯電部６６の軸方向中央部分（画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１）の曲面Ｌ１よりも、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１の軸方向端部（非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１との境界に相当する部分）の曲面Ｌ２の方が、感光体ドラム６２との距離が小さくなる（感光体ドラム６２との距離が小さい範囲が増加する）形状となっている。
【０１２４】
また、曲面Ｌ２よりも、この曲面Ｌ２よりも軸方向端部側であり、非画像形成領域Ｑに相当する部分ｑ２の軸方向中央部分の曲面Ｌ３の方が、感光体ドラム６２との距離が小さくなる形状となっている。
同様に、曲面Ｌ３よりも、この曲面Ｌ３よりも軸方向端部側であり、非画像形成領域Ｑに相当する部分ｑ２の軸方向端部の曲面Ｌ４の方が、感光体ドラム６２との距離が小さくなる形状となっている。
【０１２５】
このため、図７に示したように、本構成を有さない場合と比較して、帯電部６６及び感光体ドラム６２はその回転に伴い、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１、ｑ２が画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１、ｐ２よりも先に接触（あるいは近接）し易い構成となっているとともに、画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１、ｐ２は、その領域内の中央部側より端部側の方が先に接触（あるいは近接）し易い構成となっている。
【０１２６】
したがって、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１、ｑ２でもっとも先に放電が発生し、続いて画像形成領域Pに対応する部分ｐ１、ｐ２の軸方向端部側で放電が発生し、引き続き徐々に内側（軸方向中央部側）に順番に放電が発生していくことになる。
【０１２７】
帯電部６６の軸方向の放電の起こる順番に従い、放電電流密度及び帯電電圧は、非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ１、ｑ２でもっとも大きく、その次に画像形成領域Ｐに対応する部分ｐ１、ｐ２の軸方向端部側で大きく、徐々に内側（軸方向中央部側）に向かうに従い小さくなっていく。
【０１２８】
したがって、本構成を有する場合、画像形成領域Ｐにおける放電電流密度及び帯電電圧は、軸方向端部から軸方向中央部に向かって小さくなる、すなわち放電のギャップ長が短くなるので、画像形成領域Ｐにおいて画像欠陥が非常に発生しにくくなる。
【０１２９】
なお、押圧手段として、画像形成領域Ｐ側と比較して非画像形成領域Ｑ側に負荷がかかる状態で、帯電部６６を感光体ドラム６２に接触（あるいは近接）させて固定する固定部材を設けるようにしてもよい。
また、押圧手段は、感光体ドラム６２を帯電部６６に向けて押圧するように設けてもよい。
【０１３０】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。
図８は、第二実施形態にかかる感光体ドラム６２及び帯電部６６の接触部分周辺の概略図を示す。
【０１３１】
第二実施形態においては、感光体ドラム６２の非画像形成領域Ｑに対応する部分ｑ２を除電する除電ランプ等の除電装置２６０が設けられている。
このため、本構成を有さない場合と比較して、非画像形成領域Ｑにおいて、電流が流れ易くなっている。すなわち、非画像形成領域Ｑにおける放電電流密度が、画像形成領域Ｐにおける放電電流密度よりも大きくなるように構成されている。
【０１３２】
なお、感光体ドラム６２及び帯電部６６等の構成は、これらの実施形態に限らず、それぞれの構成を組み合わせるようにしてもよく、目的に応じて適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１４ 排出部
２４ 給紙用開閉部
４０ 像形成部
４２ 記録媒体供給装置
４４ 搬送路
５２ 像形成ユニット
５４ 潜像形成装置
５６ 転写装置
６２ 感光体ドラム
６６ 帯電部
６８ 現像装置
７２ 中間転写体
１１４ 定着装置
１３０ 膜厚測定部
１４０ 電圧設定部
２１０ 印加部
２５０ 付勢手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体と、
前記像保持体との間に直流電圧を印加して放電することにより、前記像保持体を帯電させる帯電部材と、
を有し、
前記像保持体は、画像が形成される画像形成領域と画像が形成されない非画像形成領域とがあり、前記帯電部材による非画像形成領域の放電電流密度が、画像形成領域の放電電流密度よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部材は円筒状に形成され、押圧することにより変形する表面層を有し、
前記像保持体は円筒状に形成され、軸方向両側が非画像形成領域であり、当該非画像形成領域の間が画像形成領域であり、
前記帯電部材と前記像保持体とは、軸方向が平行となるように接触し、
前記帯電部材の軸方向両側を前記像保持体に向けて押圧する押圧手段をさらに有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像保持体の非画像形成領域の膜厚は、画像形成領域の膜厚よりも小さい請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像保持体の非画像形成領域の抵抗は、画像形成領域の抵抗よりも小さい請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電部材の非画像形成領域と対向する部分の抵抗は、画像形成領域と対向する部分の抵抗よりも小さい請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電部材の非画像形成領域と対向する部分のJIS B 0601に規定される表面粗さRaは、画像形成領域と対向する部分の表面粗さRaよりも小さい請求項２記載の画像形成装置。
【請求項７】
非画像形成領域を除電する除電手段をさらに有する請求項１乃至６いずれか記載の画像形成装置。
【請求項１】
像保持体と、
前記像保持体との間に直流電圧を印加して放電することにより、前記像保持体を帯電させる帯電部材と、
を有し、
前記像保持体は、画像が形成される画像形成領域と画像が形成されない非画像形成領域とがあり、前記帯電部材による非画像形成領域の放電電流密度が、画像形成領域の放電電流密度よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部材は円筒状に形成され、押圧することにより変形する表面層を有し、
前記像保持体は円筒状に形成され、軸方向両側が非画像形成領域であり、当該非画像形成領域の間が画像形成領域であり、
前記帯電部材と前記像保持体とは、軸方向が平行となるように接触し、
前記帯電部材の軸方向両側を前記像保持体に向けて押圧する押圧手段をさらに有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像保持体の非画像形成領域の膜厚は、画像形成領域の膜厚よりも小さい請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像保持体の非画像形成領域の抵抗は、画像形成領域の抵抗よりも小さい請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電部材の非画像形成領域と対向する部分の抵抗は、画像形成領域と対向する部分の抵抗よりも小さい請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電部材の非画像形成領域と対向する部分のJIS B 0601に規定される表面粗さRaは、画像形成領域と対向する部分の表面粗さRaよりも小さい請求項２記載の画像形成装置。
【請求項７】
非画像形成領域を除電する除電手段をさらに有する請求項１乃至６いずれか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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７３４０５（Ｐ２０１２−１７３４０５Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３３３７９（Ｐ２０１１−３３３７９）
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【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２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【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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