JP6103221B2 - 画像形成装置及び帯電装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び帯電装置に関する。

特許文献１には、帯電部材を感光体の表面に接触させて感光体を帯電させる接触帯電装置において、前記帯電部材をベルト状に形成し、該ベルト状帯電部材の一端側を巻き取っておくための送り側ローラと、他端側を巻き取るための巻き取り側ローラと、前記ベルト状帯電部材を前記感光体の表面に接触させるとともに電圧を印加するための導電性のローラとを設けたことを特徴とする接触帯電装置が開示されている。

特許文献２には、可撓性を有する半導電性のフイルム状部材をほぼ円筒状に形成した帯電電極と、前記円筒状の帯電電極の内側で、被帯電体と間隔をおいて保持され、前記帯電電極の周面を前記被帯電体に接触させて、移動する該被帯電体と前記帯電電極との間に作用する静電気力によって帯電電極が周回移動するように支持する絶縁性の電極支持部材と、前記帯電電極の外側からその幅方向にほぼ均等に圧接され、該帯電電極を前記電極支持部材との間に挟むように支持される給電電極と、この給電電極を介して、前記帯電電極に帯電用の電位を付与する電源とを有することを特徴とする帯電装置が開示されている。

特開平５−３３３６６５号公報 特開平１０−２３９９４６号公報

本発明は、像保持体が有する外層の厚さが変化することに伴う画質の低下を抑制することができる画像形成装置と、帯電対象物が有する外層の厚さが変化することに伴う帯電不良を抑制することができる帯電装置とを提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、外層を有し、像を保持する像保持体と、前記像保持体に一部が接触し、他の一部が前記外層との間に隙間を形成し、前記外層を帯電させる帯電部材と、前記隙間の位置及び前記隙間の大きさの少なくとも一方を変化させることができるように前記帯電部材を支持する支持手段と、を有し、前記支持手段は、前記外層の厚さが予め定められた所定の値以上である場合は、前記像保持体の移動方向における前記帯電部材と前記像保持体とが接触する接触位置よりも下流側に前記隙間を形成させ、前記外層の厚さが前記所定の値よりも小さい場合は、前記移動方向における前記接触位置よりも上流側及び下流側に前記隙間を形成させる画像形成装置である。

請求項２に係る本発明は、前記支持手段は、前記像保持体を用いて形成された画像の数に応じて前記隙間の位置及び前記隙間の大きさの少なくとも一方を変化させることができるように前記帯電部材を支持する請求項１記載の画像形成装置である。

請求項３に係る本発明は、前記帯電部材は、前記外層に接触して、前記像保持体側に凸の曲面を形成する板状またはフィルム状部材であり、前記支持手段は、前記帯電部材を前記像保持体に対して移動させる移動機構を有する請求項１又は２記載の画像形成装置である。

請求項４に係る本発明は、帯電対象物の外層に一部が接触し、他の一部が前記外層との間に隙間を形成し、前記外層を帯電させる帯電部材と、前記隙間の位置及び前記隙間の大きさの少なくとも一方を変化させることができるように前記帯電部材を支持する支持手段と、を有し、前記支持手段は、前記外層の厚さが予め定められた所定の値以上である場合は、前記帯電対象物の移動方向における前記帯電部材と前記帯電対象物とが接触する接触位置よりも下流側に前記隙間を形成させ、前記外層の厚さが前記所定の値よりも小さい場合は、前記移動方向における前記接触位置よりも上流側及び下流側に前記隙間を形成させる帯電装置である。

請求項１に係る本発明によれば、像保持体が有する外層の厚さが変化することに伴う画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができ、像保持体の外層の摩耗に伴う画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、像保持体の外層の摩耗の状況を検知することができ、像保持体の外層の摩耗に伴う画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

請求項３に係る本発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、簡単な構成で像保持体の外層の変化に伴う画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

請求項４に係る本発明によれば、帯電対象物が有する外層の厚さが変化することに伴う帯電不良を抑制することができる帯電装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す図である。 図１に示す画像形成装置が有する帯電装置を示し、図２（ａ）は帯電部材が第１の位置にある状態を示す図であり、図２（ｂ）は帯電部材が第２の位置にある状態を示す図である。 図１に示す画像形成装置の制御部を示すブロック図である。 図２に示す帯電装置が有する帯電部材の位置と感光体の膜厚とに応じた感光体が帯電される際に生じる現象を説明し、図４（ａ）は、帯電部材が第２の位置にあり感光体の膜厚が比較的に大きい場合に生じる現象を説明する図であり、図４（ｂ）は、帯電部材が第２の位置にあり感光体の膜厚が比較的に小さい場合に生じる現象を説明する図であり、図４（ｃ）は、帯電部材が第１の位置にあり感光体の膜厚が比較的に小さい場合に生じる現象を説明する図である。 図１に示す画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。 図２に示す帯電装置に図５に示すフローチャートに示した動作をさせて感光体を帯電させた際に、画像に微小黒線が生じるかと、電位むらが生じるかとを画像を形成した枚数毎に示す図表である。 第１の比較例に係る帯電装置に感光体を帯電させた際に、画像に微小黒線が生じるかと、感光体に電位むらが生じるかとを画像を形成した枚数毎に示す図である。 第２の比較例に係る帯電装置に感光体を帯電させた際に、画像に微小黒線が生じるかと、感光体に電位むらが生じるかとを画像を形成した枚数毎に示す図である。 第３の比較例に係る画像形成装置が有する帯電装置を示す図である。 第３の比較例に係る帯電装置に感光体を帯電させた際に、画像に微小黒線が生じるかと、感光体に電位むらが生じるかとを画像を形成した枚数毎に示す図表である。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。図１に示されるように、画像形成装置１０は画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内に像形成部１００と、給紙装置３００と、制御手段として用いられる制御装置４００とが設けられている。また、画像形成装置本体１２内には、記録媒体として用いられる用紙を搬送するために用いられる搬送路３５０が形成されている。また、画像形成装置本体１２には、用紙を排出するために用いられる排出口１４が形成されている。

像形成部１００は、例えば単色の画像を形成するものであり、電子写真方式が採用されている。像形成部１００は、感光体１０２と、感光体１０２を帯電する帯電装置２００と、帯電装置２００によって帯電された感光体１０２の表面に光を照射し、感光体１０２の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置１１０と、感光体１０２に形成された潜像を現像剤を用いて現像し、感光体１０２の表面に現像剤像を形成する現像装置１１４と、現像装置１１４によって感光体１０２の表面に形成された現像剤像を用紙に転写する転写装置１１６と、転写装置１１６によって現像剤像が用紙に転写された後に、感光体１０２を清掃する清掃装置１２０と、転写装置１１６によって用紙に転写された現像剤像を、その用紙に定着する定着装置１２６とを有する。

感光体１０２は、例えば円筒形状であって、帯電対象物として用いられているとともに、像を保持する像保持体として用いられている。また、感光体１０２は、例えばアルミニウムを材料とする例えば円筒形状の基体１０４を有し、基体１０４の外側の表面が膜部１０６で覆われている。膜部１０６は、外層として用いられているとともに、電荷を保持する電荷保持部として用いられていて、例えば有機感光層からなり、例えば、電荷を発生させる電荷発生材料を含み樹脂を結着剤とする電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送材料を含み樹脂を決着材料とする電荷輸送層とを有し、下引層や保護等を有するようにしても良い。

帯電装置２００は帯電部材２０４を有する。帯電部材２０４は、感光体１０２に一部が接触し、他の一部が感光体１０２との間に下流側隙間Ｓ１（図２を参照）と上流側隙間Ｓ２（図２を参照）とを形成する。また、帯電部材２０４は、例えば直流の電圧が印加されて感光体１０２を帯電させる。帯電装置２００の詳細は後述する。

現像装置１１４は現像装置本体１３６を有し、現像装置本体１３６に対して例えば円柱形状の現像剤搬送部材１３８が装着されている。また、現像装置本体１３６内には、トナーとキャリアとを含む現像剤が収納されていて、この現像剤中のトナーが現像剤搬送部材１３８によって感光体１０２に向けて搬送される。

転写装置１１６は、転写ロール１１８を有する。転写ロール１１８は、例えば感光体１０２に接触するように配置されていて、転写のための電圧が印加され、転写部材として用いられている。

清掃装置１２０は、清掃部材１２２を有する。清掃部材１２２は、一端部が感光体１０２に対して押し付けられ、押し付けられた端部で感光体１０２の表面からトナー等を除去し、感光体１０２を清掃する。このように清掃部材１２２が感光体１０２に押圧されているため、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が増加することに応じて、感光体１０２の膜部１０６が清掃部材１２２によって摩耗され、膜部１０６の厚さが薄くなる。尚、膜部１０６は、現像剤搬送部材１３８、転写ロール１１８、及び帯電部材２０４が膜部１０６に接触することによっても摩耗する。

定着装置１２６は、内部に熱源を有する加熱ロール１２８と、加熱ロール１２８に接触する加圧ロール１３０とを有し、加熱ロール１２８と加圧ロール１３０との接触部で用紙に転写されたトナーを加熱し、加圧して、用紙に像を定着させる。

給紙装置３００は、像形成部１００に向けて用紙を供給する。また、給紙装置３００は、用紙が積層された状態で収納される用紙収納容器３０２と、用紙収納容器３０２から用紙を送り出す送り出しロール３０４とを有する。

搬送路３５０は、給紙装置３００から転写装置１１６に向けて用紙を搬送し、転写装置１１６から定着装置１２６に向けて用紙を搬送し、排出口１４を通過して画像形成装置本体１２内から用紙を排出するように用紙を搬送する搬送路である。搬送路３５０に沿って、用紙の搬送方向における上流側から順に、先述の送り出しロール３０４、搬送ロール３５４、レジストロール３５６、先述の転写装置１１６、先述の定着装置１２６が配置されている。

レジストロール３５６は、感光体１０２と転写ロール１１８とが接触する接触位置Ｎ１に向けて搬送される用紙の先端部の接触位置Ｎ１に向けての移動を一時的に停止させ、感光体１０２に現像剤像が形成されるタイミングと合致するように、用紙の先端部の接触位置Ｎ１に向けての移動を再開させる。

図２には、帯電装置２００が示されている。帯電装置２００は、先述のように帯電部材２０４を有する。図２（ａ）は、帯電部材２０４が第１の位置にある状態の帯電装置２００を示しており、図２（ｂ）は、帯電部材２０４が第２の位置にある状態の帯電装置２００を示している。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されているように、帯電部材２０４は湾曲した例えば板状の部材からなり、感光体１０２の膜部１０６に接触し、感光体１０２側に凸である曲面として用いられていて、感光体１０２との間に放電を発生させる面である放電面２０６を有する。また、帯電部材２０４は、感光体１０２に一部が接触し、感光体１０２との間に例えば楔形状の空間である下流側隙間Ｓ１及び上流側隙間Ｓ２の少なくともいずれか一方を形成するように配置されている。また、帯電部材２０４には、帯電部材２０４に例えば直流の電圧を印加するための電圧印加装置２７０が接続されている。このように、帯電部材２０４は、感光体１０２を帯電させる帯電用の電極として用いられている。帯電部材２０４として板状の部材を用いることに替えて、帯電部材２０４としてフィルム状の部材を用いても良い。

また、帯電部材２０４は支持手段２１０によって支持されている。支持手段２１０は、隙間（下流側隙間Ｓ１、上流側隙間Ｓ２）の位置及び隙間の大きさの少なくとも一方を変化させることができるように帯電部材２０４を支持する支持手段として用いられている。また、支持手段２１０は、帯電部材２０４が装着される部材である支持部材２１２と、帯電部材２０４と支持部材２１２とを一体として感光体１０２に対して移動させる移動機構として用いられている移動機構２８０とを有する。

移動機構２８０には、例えばモータ、ソレノイド等からなる駆動源２８２が連結されていて、駆動源２８２からの駆動を支持部材２１２に伝達し、支持部材２１２及び帯電部材２０４を一体として図２（ａ）に示す第１の位置から図２（ｂ）に示す第２の位置へと移動させる。移動機構２８０としては、例えばカムを有する機構、クランクを有する機構、リンクを有する機構等を用いることができる。

帯電装置２００においては、帯電部材２０４が図２（ａ）に示す第１の位置にある際には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に矢印ａで示す感光体１０２の移動方向における帯電部材２０４と感光体１０２とが接触する接触位置Ｎ２よりも下流側に下流側隙間Ｓ１が形成された状態となる。このように帯電部材２０４が第１の位置にある状態においては、上流側隙間Ｓ２は形成されない。一方、図２（ｂ）に示す第２の位置に帯電部材２０４が位置する際には、矢印ａで示す感光体の移動方向における接触位置Ｎ２よりも下流側に下流側隙間Ｓ１が形成されるとともに、矢印ａで示す感光体の移動方向における接触位置Ｎ２よりも上流側に上流側隙間Ｓ２が形成された状態となる。

図３は、制御装置４００を示すブロック図である。制御装置４００は、隙間（下流側隙間Ｓ１、上流側隙間Ｓ２）の位置及び隙間の大きさの少なくとも一方を変化させることができるように支持手段２１０を制御する制御手段として用いられている。また、制御装置４００は、膜部１０６の厚さが予め定められた所定の値以上である場合は下流側隙間Ｓ１だけを形成させ、感光体１０２の膜部１０６の厚さが予め定められた所定の値よりも小さい場合は下流側隙間Ｓ１及び上流側隙間Ｓ２を形成させるように、支持手段２１０を制御する制御手段として用いられている。

図３に示すように、制御装置４００は、例えばＣＰＵ等からなる制御回路４０２を有し、制御回路４０２に通信インターフェイス４０４を介して画像信号が入力される。また、制御回路４０２は、入力された画像信号から、感光体１０２の使用を開始してから感光体１０２を用いて形成した画像の数をカウントして、この値を画像枚数記憶部４０６に記憶させる。また、制御回路４０２からの出力により像形成部１００と移動機構２８０とが制御される。

図４は、帯電部材２０４の位置と膜部１０６の厚さとに応じた感光体１０２が帯電される際に生じる現象を説明するものであり、図４（ａ）は、帯電部材２０４が第２の位置にあり膜部１０６の厚さが比較的に大きい場合に生じる現象を説明する図であり、図４（ｂ）は、帯電部材２０４が第２位置にあり膜部１０６の厚さが比較的に小さい場合に生じる現象を説明する図であり、図４（ｃ）は、帯電部材２０４が第１位置にあり膜部１０６の厚さが比較的に小さい場合に生じる現象を説明する図である。

図４（ａ）に示すように、膜部１０６の厚さが厚い場合、膜部１０６の厚さが薄い場合と比較して膜部１０６の静電容量が小さくなる。このため、膜部１０６の厚さが薄い場合と比較して帯電部材２０４と感光体１０２との間で異常放電が生じやすい。そして、帯電バイアスとして直流のバイアスを帯電部材２０４に印加する場合、下流側隙間Ｓ１においては異常放電は発生しにくいものの、上流側隙間Ｓ２においては異常放電が発生しやすいことが知られている。このため、図４（ａ）に示すように、膜部１０６がさほど摩耗していなくて、膜部１０６の厚さが比較的に厚いにもかかわらず、帯電部材２０４を第２の位置に配置すると、上流側隙間Ｓ２で異常放電が生じ、この異常放電を原因として形成される画像に微小黒線が生じるとの画像不良が生じる虞がある。

図４（ｂ）に示すように、膜部１０６の厚さが薄い場合、膜部１０６の厚さが厚い場合と比較して膜部１０６の静電容量が大きくなる。このため、比較的に静電容量が大きい膜部１０６を十分に帯電させるために、帯電部材２０４と感光体１０２との間で放電が生じる領域を十分に確保することが望ましい。このため、膜部１０６が摩耗し、膜部１０６の厚さが比較的に薄くなった状態においては、図４（ｂ）に示すように帯電部材２０４を第２の位置に配置して、放電が生じる領域として下流側隙間Ｓ１のみならず上流側隙間Ｓ２も形成することが望ましい。

したがって、図４（ｂ）に示すように、膜部１０６の厚さが薄い場合は、膜部１０６の厚さが厚い場合と比較して膜部１０６の静電容量が大きくなるため、上流側隙間Ｓ２における異常放電が生じにくく、帯電部材２０４を第２の位置に配置しても、上流側隙間Ｓ２に異常放電が生じることを原因とする画質の低下は生じにくい。

図４（ｃ）に示すように、膜部１０６の厚さが薄い場合、膜部１０６の厚さが厚い場合と比較して膜部１０６の静電容量が大きくなる。このため、膜部１０６の厚さが比較的に薄く、膜部１０６の静電容量が比較的に大きいにもかかわらず、帯電部材２０４を図４（ｃ）に示すように第１の位置に配置し、放電が生じる領域として下流側隙間Ｓ１だけを形成した場合には、膜部１０６の帯電が不十分となることがある。そして、膜部１０６の帯電が不十分となると膜部１０６に帯電のむらが生じ、この帯電のむらを原因として形成される画像に不良が生じる虞がある。

図５は、制御装置４００による制御を示すフローチャートである。一連の制御が開始される時点においては、帯電部材２０４は図２（ａ）に示されている第１の位置にある。このため、この制御が開始される時点においては、感光体１０２と帯電部材２０４との間には、下流側隙間Ｓ１だけが形成されていて、上流側隙間Ｓ２は形成されていない。

通信インターフェイス４０４から画像信号が入力されて一連の制御がスタートすると、ステップＳ１０において、制御装置４００は、使用を開始してからの感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が、所定の枚数である枚数Ｎよりも大きいか否かを判別する。そして、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が枚数Ｎよりも大きくないとの判別がなされた場合には、すなわち感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が枚数Ｎ以下であるとの判別がなされた場合には、ステップＳ３０へと進む。一方、ステップＳ１０において、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が枚数Ｎよりも大きいとの判別がなされた場合、ステップＳ２０へと進む。

ここで、予め定められた枚数Ｎは、例えば１００Ｋ枚である（Ｋは×１０００）。枚数Ｎは、感光体１０２の膜部１０６の硬度、清掃装置１２０の清掃部材１２２の硬度、清掃部材１２２を感光体１０２に押し付ける力の大きさ等、感光体１０２の回転に伴う膜部１０６の摩耗のしやすさを考慮して定められていて、例えば、この実施形態においては、当初の厚さが２６μｍである膜部１０６の厚さが２０μｍとなる形成された画像の数が枚数Ｎとして定められている。

ステップＳ２０において、制御装置４００は、移動機構２８０を制御して、帯電部材２０４を図２（ｂ）に示す第２の位置へと移動させる。これにより、感光体１０２と帯電部材２０４との間に、下流側隙間Ｓ１と上流側隙間Ｓ２との両方が形成された状態となる。

ステップＳ３０において、制御装置４００は、像形成部１００を制御して像形成部１００に像を形成させる。

ステップＳ４０において、制御装置４００は、通信インターフェイス４０４から入力された画像データ等からステップＳ３０で形成された画像が一連の画像形成動作中における最後の画像であるかを判別し、最後の画像でないとの判別がなされた場合は、ステップＳ１０に戻り、最後の画像であるとの判別がなされた場合は、制御装置４００は一連の制御を終了させる。

以上のように、画像形成装置１０においては、感光体１０２の膜部１０６の厚さの変化に応じて、感光体１０２と帯電部材２０４との間に形成される隙間の位置が変化するようになっている。

図６は、以上で説明をした本実施形態に係る画像形成装置１０における膜部１０６の厚さと、感光体１０２と帯電部材２０４とで形成される隙間の位置と、帯電装置２００で感光体１０２を帯電した際に画像形成装置１０で形成される画像に微小黒線が生じるか否かと、感光体１０２に電位むらが生じるか否かとを感光体１０２の使用を開始してからの画像の形成枚数毎に示す図表である。

図６の１列目は、感光体１０２の使用を開始してからの感光体１０２を用いて形成した画像の枚数を示している。また、図６の２列目は、膜部１０６の膜厚を示している。ここで、膜部１０６の膜厚は、先述のように感光体１０２に清掃部材１２２等が接触しているため、感光体１０２の使用に伴って膜部１０６が摩耗することにより、形成した画像の数が増加するにつれて薄くなる。また、図６の３列目は、感光体１０２と帯電部材２０４とによって形成される隙間の位置を示しており、より具体的には、下流側隙間Ｓ１が形成されるか否かと上流側隙間Ｓ２が形成されるか否かとが示されている。

また、図６の４列目は、形成される画像に微小黒線が生じるか否かを示しており、第４列中における「○」は、微小黒線が未発生であり、画質上の問題がないことを示している。また、図６の第５列目は、感光体１０２を帯電させた際に感光体１０２に電位むらが生じる程度を示しており、第５列中における「○」は、感光体１０２の電位むらが１０Ｖ以下であり、形成される画像に画質上の問題が生じないことを示している。

図６に示されているように、画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて形成された画像の枚数が１００Ｋ以下において微小黒線が発生しない。感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下である場合、膜部１０６の摩耗が進んでおらず、膜部１０６の厚さが比較的に厚く膜部１０６の静電容量が比較的に小さい。このため、膜部１０６の厚さが比較的に薄く膜部１０６の静電容量が大きい場合と比較して帯電部材２０４と感光体１０２との間に異常放電が生じやすく、この異常放電を原因とする微小黒線が形成される画像に生じやすい。そして、帯電バイアスとして直流のバイアスを帯電部材２０４に印加する場合、接触位置Ｎ２よりも上流側の領域、すなわち上流側隙間Ｓ２の位置で異常放電が生じやすい。

この画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて形成された画像の枚数が１００Ｋ以下の場合は、帯電部材２０４を図２（ａ）に示されている第１の位置に配置するようにして、下流側隙間Ｓ１のみを形成させ、異常放電が特に発生しやすい領域である上流側隙間Ｓ２を形成させないようにして、異常放電と異常放電に起因する微小黒線の発生とを抑制している。

また、画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下において、感光体１０２の電位むらが画像に画質上の問題が生じない範囲となっている。これは、膜部１０６の摩耗が進んでおらず、膜部１０６の厚さが比較的に厚く、膜部１０６の静電容量が比較的に小さいため、たとえ接触位置Ｎ２の上流側に上流側隙間Ｓ２を形成しなくても、感光体１０２を電位むらなく帯電させるために十分な帯電領域が確保されるためである。

また、画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでにおいて、異常放電が発生しやすい領域である上流側隙間Ｓ２を形成するにもかかわらず微小黒線が未発生である。これは、膜部１０６の摩耗が進み、膜部１０６の厚さが比較的に薄くなり、膜部１０６の静電容量が比較的に大きくなるため、帯電部材２０４を図２（ｂ）に示されている第２の位置へと移動させることで上流側隙間Ｓ２が形成されるようにしても、上流側隙間Ｓ２において異常放電が発生しないためである。

また、画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでにおいて、感光体１０２の電位むらが画像に画質上の問題が生じない範囲となっている。感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでにおいては、膜部１０６の摩耗が進み、膜部１０６の厚さが比較的に薄くなり、膜部１０６の静電容量が比較的に大きくなるので、感光体１０２に電位むらが生じやすい。

このため、画像形成装置１０では、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでにおいて、下流側隙間Ｓ１と併せて上流側隙間Ｓ２も形成させて、感光体１０２の移動方向における感光体１０２を帯電させる帯電領域を大きくすることで感光体１０２の電位ムラの発生を防止している。

図７は、第１の比較例に係る画像形成装置１０（不図示）における膜部１０６の厚さと、感光体１０２と帯電部材２０４とで形成される隙間の位置と、帯電装置２００で感光体１０２を帯電した際に画像形成装置１０で形成される画像に微小黒線が生じるか否かと、感光体１０２に電位むらが生じるか否かとを感光体１０２を用いて画像を形成した枚数毎に示す図表である。

先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて画像を形成した枚数が１００Ｋ以下までは下流側隙間Ｓ１だけが形成され、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでは下流側隙間Ｓ１と上流側隙間Ｓ２との両方が形成された。これに対して、この第１の比較例に係る画像形成装置１０においては、図７の第３列に示すように、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下においても、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでにおいても下流側隙間Ｓ１だけが形成され、上流側隙間Ｓ２は形成されない。以上の点を除き、この第１の比較例に係る画像形成装置１０は、先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０と同一である。

図７における第１列から第５列に示す事項は、図６と同じである。また、図７の第５列における「×」は、感光体１０２の電位むらが１０Ｖよりも大きく、形成される画像に画質上の問題が生じる虞があることを示している。

第１の比較例に係る画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋまでにおいては、先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０と同様に、微小黒線は未発生であり、感光体１０２の電位むらが画像に画質上の問題が生じない範囲となっている。

これに対して、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでにおいては、微小黒線は先述の第１の実施形態に係る画像形成装置１０と同様に生じないものの、感光体１０２の電位むらが１０Ｖよりも大きくなっている。これは、膜部１０６の摩耗が進み、膜部１０６の厚さが比較的に薄くなり、膜部１０６の静電容量が比較的に大きくなったにもかかわらず、上流側隙間Ｓ２が形成されないために、感光体１０２の移動方向における感光体１０２を帯電させる帯電領域が不十分になり、感光体１０２が十分に帯電されないことが原因となっている。

図８は、第２の比較例に係る画像形成装置１０（不図示）における膜部１０６の厚さと、感光体１０２と帯電部材２０４とで形成される隙間の位置と、帯電装置２００で感光体１０２を帯電した際に画像形成装置１０で形成される画像に微小黒線が生じるか否かと、感光体１０２に電位むらが生じるか否かとを感光体１０２を用いて形成した画像の枚数毎に示す図表である。

先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下までは下流側隙間Ｓ１だけが形成され、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでは下流側隙間Ｓ１と上流側隙間Ｓ２との両方が形成された。これに対して、この第２の比較例に係る画像形成装置１０においては、図８の第３列に示すように、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下においても、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでにおいても下流側隙間Ｓ１と上流側隙間Ｓ２との両方が形成される。以上の点を除き、この第２の比較例に係る画像形成装置１０は、先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０と同一である。

図８における第１列から第５列に示す事項は、図６、図７と同じである。また、図８の第４列における「×」は、形成される画像に微小黒線が形成されることを示している。

第２の比較例に係る画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて形成された画像の枚数が１００Ｋ〜２００Ｋにおいては、先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０と同様に、微小黒線は未発生であり、感光体１０２の電位むらが画像に画質上の問題が生じない範囲となっている。

これに対して、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下においては、感光体１０２の電位むらは先述の第１の実施形態に係る画像形成装置１０と同様に生じないものの、画像に微小黒線が発生してしまう。これは、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下であり、膜部１０６の摩耗が進んでおらず、膜部１０６の厚さが比較的に厚く膜部１０６の静電容量が比較的に小さいため帯電部材２０４と感光体１０２との間に異常放電が生じやすいにもかかわらず、異常放電が特に発生しやすい領域である上流側隙間Ｓ２を形成させているためである。

図９には、第３の比較例に係る画像形成装置１０が有する帯電装置２００が示されている。先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０においては、支持部材２１２が感光体１０２の移動方向において接触位置Ｎ２よりも下流側に位置するように帯電部材２０４が配置されていた。これに対して、この第３の比較例に係る画像形成装置１０においては、支持部材２１２が感光体１０２の移動方向において接触位置Ｎ２よりも上流側に位置するように帯電部材２０４が配置されている。また、この第３の比較例に係る画像形成装置１０においては、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下である場合も、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋから２００Ｋまでである場合も、感光体１０２と帯電部材２０４との間には上流側隙間Ｓ２だけが形成され、下流側隙間Ｓ１は形成されない。以上の点を除き、この第３の比較例に係る画像形成装置１０は、先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０と同一である。

図１０は、第３の比較例に係る画像形成装置１０における膜部１０６の厚さと、感光体１０２と帯電部材２０４とで形成される隙間の位置と、帯電装置２００で感光体１０２を帯電した際に画像形成装置１０で形成される画像に微小黒線が生じるか否かと、感光体１０２に電位むらが生じるか否かとを感光体１０２を用いて形成した画像の枚数毎に示す図表である。図１０における第１列から第５列に示す事項は、図６、図７及び図８と同じである。

第３の比較例に係る画像形成装置１０では、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下において、先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０と同様に電位むらは発生しない。しかしながら、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下において、先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０では発生しなかった微小黒線が発生する。これは、感光体を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ以下であり、膜部１０６の摩耗が進んでおらず、膜部１０６の厚さが比較的に厚く膜部１０６の静電容量が比較的に小さいため帯電部材２０４と感光体１０２との間に異常放電が生じやすいにもかかわらず、異常放電が特に発生しやすい領域である上流側隙間Ｓ２を形成させているためである。

また、第３の比較例に係る画像形成装置１０では、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ〜２００Ｋにおいて、先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０と同様に微小黒線は発生しない。しかしながら、感光体１０２を用いて形成した画像の枚数が１００Ｋ〜２００Ｋにおいて、先述の本発明の実施形態に係る画像形成装置１０では発生しなかった電位むらが発生する。これは、膜部１０６の摩耗が進み、膜部１０６の厚さが比較的に薄くなり、膜部１０６の静電容量が比較的に大きくなったにもかかわらず、下流側隙間Ｓ１が形成されないために、感光体１０２の移動方向における感光体１０２を帯電させる帯電領域が不十分になり、感光体１０２が十分に帯電されないことが原因となっている。

以上で説明をした実施形態においては、膜部１０６の厚さの変化に応じて感光体１０２と帯電部材２０４との間の位置における隙間が形成される位置を変化させるものを例として説明したが、膜部１０６の厚さの変化に応じて感光体１０２と帯電部材２０４との間の位置における隙間の大きさを変化させるようにしても良い。また、膜部１０６の厚さの変化に応じて感光体１０２と帯電部材２０４との間の位置における隙間が形成される位置と、感光体１０２と帯電部材２０４との間の位置における隙間の大きさとの両方を変化させるようにしても良い。

また、以上で説明をした実施形態においては、像形成部１００として単色の画像を形成するものを例として示したが、像形成部１００として多色の画像形成する装置に対しても本発明を適用することができる。

以上述べたように、本発明は、少なくとも、例えばプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置と、例えばこのような画像形成装置に用いられる帯電装置とに適用することができる。

１０・・・画像形成装置
１０２・・・感光体
１０６・・・膜部
２００・・・帯電装置
２０４・・・帯電部材
２０６・・・放電面
２１０・・・支持手段
２１２・・・支持部材
２７０・・・電圧印加装置
２８０・・・移動機構
２８２・・・駆動源
４００・・・制御装置
４１０・・・回転数測定装置
Ｎ２・・・接触位置
Ｓ１・・・下流側隙間
Ｓ２・・・上流側隙間

Claims (4)

1. 外層を有し、像を保持する像保持体と、
   前記像保持体に一部が接触し、他の一部が前記外層との間に隙間を形成し、前記外層を帯電させる帯電部材と、
   前記隙間の位置及び前記隙間の大きさの少なくとも一方を変化させることができるように前記帯電部材を支持する支持手段と、
   を有し、
   前記支持手段は、
   前記外層の厚さが予め定められた所定の値以上である場合は、前記像保持体の移動方向における前記帯電部材と前記像保持体とが接触する接触位置よりも下流側に前記隙間を形成させ、
   前記外層の厚さが前記所定の値よりも小さい場合は、前記移動方向における前記接触位置よりも上流側及び下流側に前記隙間を形成させる
   画像形成装置。
2. 前記支持手段は、前記像保持体を用いて形成された画像の数に応じて前記隙間の位置及び前記隙間の大きさの少なくとも一方を変化させることができるように前記帯電部材を支持する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記帯電部材は、前記外層に接触して、前記像保持体側に凸の曲面を形成する板状またはフィルム状部材であり、
   前記支持手段は、前記帯電部材を前記像保持体に対して移動させる移動機構を有する
   請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 帯電対象物の外層に一部が接触し、他の一部が前記外層との間に隙間を形成し、前記外層を帯電させる帯電部材と、
   前記隙間の位置及び前記隙間の大きさの少なくとも一方を変化させることができるように前記帯電部材を支持する支持手段と、
   を有し、
   前記支持手段は、
   前記外層の厚さが予め定められた所定の値以上である場合は、前記帯電対象物の移動方向における前記帯電部材と前記帯電対象物とが接触する接触位置よりも下流側に前記隙間を形成させ、
   前記外層の厚さが前記所定の値よりも小さい場合は、前記移動方向における前記接触位置よりも上流側及び下流側に前記隙間を形成させる
   帯電装置。

Images