特許 6014796 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6014796

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/02 20060101AFI20161013BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/02 101

   G03G15/02 103

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-119440(P2012-119440)

(22)【出願日】2012年5月25日

(65)【公開番号】特開2013-246288(P2013-246288A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2015年2月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001900

【氏名又は名称】特許業務法人 ナカジマ知的財産綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】萩本 憲俊

(72)【発明者】

【氏名】池田 英明

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１５８５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５４７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３３８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２１５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２７８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０６３０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５１２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５４３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２８５０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定方向に回転させられ、周面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の周面に第１の力で圧接することによって、該像担持体の周面を帯電させる帯電ローラと、
前記帯電ローラを支持する支持部材と、
該帯電ローラが前記像担持体に及ぼす前記第１の力の方向と平行な方向にスライド可能に前記支持部材をガイドするガイド部材と、
前記帯電ローラの周面に第２の力で圧接して、該帯電ローラの周面を清掃する清掃部材と、
を備えており、
前記帯電ローラと前記清掃部材は独立して移動可能であるとともに、
前記帯電ローラが圧接することで前記像担持体に及ぼす前記第１の力の方向、および前記清掃部材が圧接することで前記帯電ローラに及ぼす前記第２の力の方向はいずれも、該帯電ローラと該像担持体との第１の接触部と該帯電ローラの中心とを結ぶ第１の直線に対して、該第１の接触部における該像担持体の第１の進行方向の上流側に傾いていること、
を特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記清掃部材は、該清掃部材が前記帯電ローラに接触する第２の接触部と該帯電ローラの中心とを結ぶ第２の直線と前記第１の直線とが前記第１の進行方向の下流側においてなす角度は、９０°以上１８０°以下であること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記清掃部材が前記帯電ローラに及ぼす力の方向は、該帯電ローラの中心に向かっていること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記清掃部材が前記帯電ローラに及ぼす力の方向は、該清掃部材が該帯電ローラに接触する第２の接触部と該帯電ローラの中心とを結ぶ第２の直線に対して、該第２の接触部における該帯電ローラの第２の進行方向の上流側に傾いていること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記帯電ローラは、前記像担持体の回転にしたがって回転させられること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記体電ローラと前記清掃部材は、別々の支持部材により支持されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、トナーにより静電潜像を現像する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。図１２は、特許文献１に記載の画像形成装置の感光体ドラム５００及び帯電ロール５０２の構成図である。

【0003】

図１２には、感光体ドラム５００、帯電ロール５０２、スポンジ部材５０４、軸受部材５０６、圧縮コイルばね５０８及び取り付け部５１０が記載されている。帯電ロール５０２は、感光体ドラム５００に圧接しており、感光体ドラム５００の周面を帯電させる。スポンジ部材５０４は、帯電ロール５０２に圧接しており、帯電ロール５０２の周面を清掃する。軸受部材５０６は、帯電ロール５０２とスポンジ部材５０４とを支持している。取り付け部５１０は、軸受部材５０６の移動方向を、感光体ドラム５００の中心と帯電ロール５０２の中心とを結ぶ直線上に規制するガイドである。圧縮コイルばね５０８は、軸受部材５０６と取り付け部５１０との間に設けられており、軸受部材５０６を押すことによって、帯電ロール５０２を感光体ドラム５００に押し付けている。

【0004】

以上のように構成された特許文献１に記載の画像形成装置は、以下に説明するように、帯電むらが生じやすいという問題を有する。より詳細には、帯電ロール５０２は、感光体ドラム５００が時計回りに回転することによって、反時計回りに回転させられている。そのため、帯電ロール５０２は、感光体ドラム５００から図１２の左方向に力を受ける。これにより、軸受部材５０６が取り付け部５１０に衝突し、帯電ロール５０２に振動が発生する。その結果、感光体ドラム５００と帯電ロール５０２との接触状態が不安定になり、感光体ドラム５００に帯電むらが生じる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１２１５４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明の目的は、帯電むらの発生を抑制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】

【0007】

本発明の一形態に係る画像形成装置は、所定方向に回転させられ、周面に静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の周面に第１の力で圧接することによって、該像担持体の周面を帯電させる帯電ローラと、前記帯電ローラを支持する支持部材と、該帯電ローラが前記像担持体に及ぼす前記第１の力の方向と平行な方向にスライド可能に前記支持部材をガイドするガイド部材と、前記帯電ローラの周面に第２の力で圧接して、該帯電ローラの周面を清掃する清掃部材と、を備えており、前記帯電ローラと前記清掃部材は独立して移動可能であるとともに、前記帯電ローラが圧接することで前記像担持体に及ぼす前記第１の力の方向、および前記清掃部材が圧接することで前記帯電ローラに及ぼす前記第２の力の方向はいずれも、該帯電ローラと該像担持体との第１の接触部と該帯電ローラの中心とを結ぶ第１の直線に対して、該第１の接触部における該像担持体の第１の進行方向の上流側に傾いていること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、帯電むらの発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】画像形成装置の要部（印刷部）を示した図である。

【図2】感光体ドラム及び帯電器の断面構造図である。

【図3】感光体ドラムと帯電器の帯電ローラとの間に働く力を説明する図である。

【図4】図４（ａ）ないし図４（ｄ）はそれぞれ、実施例１ないし実施例４を示した構成図である。

【図5】図５（ａ）ないし図５（ｄ）はそれぞれ、比較例１ないし比較例４を示した構成図である。

【図6】変形例に係る帯電器の構成図である。

【図7】角度θ２が９０°であるときの帯電器である。

【図8】角度θ２が１８０°であるときの帯電器である。

【図9】角度θ２が１８０°〜２７０°であるときの帯電器である。

【図10】角度θ２が０°〜９０°の間であるときの帯電器である。

【図11】力Ｆ３の好ましい方向を説明するための図面である。

【図12】特許文献１に記載の画像形成装置の感光体ドラム及び帯電ロールの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。

【0011】

（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の要部（印刷部２）を示した図である。図１において、紙面の左右方向を単に左右方向と呼び、紙面の前後方向を単に前後方向と呼び、紙面の上下方向を単に上下方向と呼ぶ。前後方向は、主走査方向に相当する。

【0012】

画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、用紙に画像を形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２を備えている。なお、画像形成装置１は、印刷部２の他に、給紙部や定着部等も備えているが、これらの構成は一般的であるので説明を省略する。

【0013】

印刷部２は、給紙部から供給されてくる用紙にトナー画像を形成し、作像ユニット２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）、光走査装置６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）、転写部８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４及びクリーニング装置１８を含んでいる。また、作像ユニット２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）、現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）及びクリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）を含んでいる。

【0014】

感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）は、前後方向に延在する円筒形状をなしている。感光体ドラム４は、図１において、軸Ａ１を中心として時計回りに回転させられる像担持体である。帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面を帯電させる。帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）の構成については後述する。

【0015】

光走査装置６は、制御部（図示せず）の制御により、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面に対してビームＢ（ＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫ）を走査する。これにより、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面には静電潜像が形成される。

【0016】

現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）にトナーを付与して、静電潜像に基づくトナー画像を現像する。

【0017】

中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されている。中間転写ベルト１１には、感光体ドラム４に現像されたトナー画像が１次転写される。転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する役割を果たす。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存しているトナーを回収する。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。

【0018】

２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向し、ドラム形状をなしている。そして、２次転写ローラ１４は、転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１１との間を通過する用紙に対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。クリーニング装置１８は、用紙へのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存しているトナーを除去する。

【0019】

トナー画像が２次転写された用紙には、定着装置において加熱処理及び加圧処理が施される。これにより、トナー画像が用紙に定着される。この後、用紙は、画像形成装置１外に出力される。

【0020】

（帯電器の構成）
次に、帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）の構成について図面を参照しながら説明する。図２は、感光体ドラム４Ｋ及び帯電器５Ｋの断面構造図である。図３は、感光体ドラム４Ｋと帯電器５Ｋの帯電ローラ５０Ｋとの間に働く力を説明する図である。帯電器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの構成は同じであるので、以下では、帯電器５Ｋを例にとって説明する。

【0021】

帯電器５Ｋは、図２に示すように、帯電ローラ５０Ｋ、清掃ローラ５２Ｋ、支持部材５４Ｋ、ガイド５６Ｋ及びばね５８Ｋを備えている。

【0022】

帯電ローラ５０Ｋは、前後方向に延在する円筒形状をなし、周面が負の電位となるように電源回路（図示せず）により電圧が印加されている。そして、帯電ローラ５０Ｋは、感光体ドラム４Ｋに圧接することによって、感光体ドラム４Ｋの周面を負に帯電させる。以下では、感光体ドラム４Ｋと帯電ローラ５０Ｋとが接触している部分を接触部Ｐ１と呼ぶ。感光体ドラム４Ｋと帯電ローラ５０Ｋとの電位差により接触部Ｐ１近傍の微小空隙では、火花放電が発生し、感光体ドラム４Ｋが所定の電位となるように帯電させられる。

【0023】

また、帯電ローラ５０Ｋは、感光体ドラム４Ｋの回転にしたがって回転させられる。よって、帯電ローラ５０Ｋは、軸Ａ２を中心として反時計回りに回転する。

【0024】

清掃ローラ５２Ｋは、前後方向に延在する円筒形状をなしている。そして、清掃ローラ５２Ｋは、帯電ローラ５０Ｋに圧接することによって、帯電ローラ５０Ｋの周面を清掃する。以下では、帯電ローラ５０Ｋと清掃ローラ５２Ｋとが接触している部分を接触部Ｐ２と呼ぶ。

【0025】

また、清掃ローラ５２Ｋは、帯電ローラ５０Ｋの回転にしたがって回転させられる。よって、清掃ローラ５２Ｋは、軸Ａ３を中心として時計回りに回転する。

【0026】

ここで、感光体ドラム４Ｋと帯電ローラ５０Ｋと清掃ローラ５２Ｋとの位置関係について説明する。まず、感光体ドラム４Ｋの軸Ａ１と接触部Ｐ１と帯電ローラ５０Ｋの軸Ａ２とを結ぶ直線を直線ｌ１とする。帯電ローラ５０Ｋの軸Ａ２と清掃ローラの軸Ａ３とを結ぶ直線を直線ｌ２とする。感光体ドラム４Ｋと帯電ローラ５０Ｋは、直線ｌ１上において、この順に上から下へと並んでいる。また、帯電ローラ５０Ｋと清掃ローラ５２Ｋは、直線ｌ２上において、この順に上から下へと並んでいる。そして、直線ｌ１と直線ｌ２とは、角度θ０をなしている。角度θ０は、直線ｌ１に対して、接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の上流側に直線ｌ２がなしている角度である。

【0027】

支持部材５４Ｋは、帯電ローラ５０Ｋ及び清掃ローラ５２Ｋを前後方向から挟んでおり、帯電ローラ５０Ｋの軸Ａ２及び清掃ローラ５２Ｋの軸Ａ３を支持している長方形状の板である。これにより、帯電ローラ５０Ｋ及び清掃ローラ５２Ｋは、回転することができる。

【0028】

ガイド５６Ｋは、支持部材５４Ｋが直線ｌ２に沿って移動できるように、支持部材５４Ｋを案内している。具体的には、ガイド５６Ｋは、上側に開口を有するコ字型をなしている。そして、ガイド５６Ｋ内には、支持部材５４Ｋが設けられている。支持部材５４Ｋに支持されている帯電ローラ５０Ｋは、ガイド５６Ｋの開口からガイド５６Ｋ外に露出することにより、感光体ドラム４Ｋに接触している。また、ガイド５６Ｋの互いに左右方向において対向している内周面は直線ｌ１に平行であり、支持部材５４Ｋの２本の長辺は直線ｌ１に平行である。よって、支持部材５４Ｋの２本の長辺がそれぞれガイド５６Ｋの互いに左右方向において対向している内周面に接触することによって、支持部材５４Ｋが直線ｌ１に平行に移動することができる。

【0029】

ばね５８Ｋは、ガイド５６Ｋの内周面の底面と支持部材５４Ｋの下側の短辺との間に設けられている。これにより、ばね５８Ｋは、ガイド５６Ｋを直線ｌ１と平行な方向に押し上げている。これにより、帯電ローラ５０Ｋは、図３に示すように、感光体ドラム４Ｋに対して力Ｆ１を及ぼしている。力Ｆ１の方向は、図３に示すように、直線ｌ１に対して角度θ１だけ接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の上流側に傾いている。角度θ１は、直線ｌ１に対して、接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の上流側に傾く方向を正とする。本実施形態では、ガイド５６Ｋは、帯電ローラ５０Ｋ及び清掃ローラ５２Ｋの移動方向を直線ｌ１と平行な方向に規制している。よって、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋに及ぼす力Ｆ１の方向は、直線ｌ１と平行である。すなわち、本実施形態では、角度θ０と角度θ１とは等しい。

【0030】

（効果）
以上のように構成された画像形成装置１によれば、トナー濃度の変動を抑制できる。より詳細には、特許文献１に記載の画像形成装置では、帯電ロール５０２は、感光体ドラム５００が時計回りに回転することによって、反時計回りに回転させられている。そのため、帯電ロール５０２は、感光体ドラム５００から図１２の左方向に力を受ける。これにより、軸受部材５０６が取り付け部５１０に衝突し、帯電ロール５０２に振動が発生する。その結果、感光体ドラム５００と帯電ロール５０２との接触状態が不安定になり、感光体ドラム５００に帯電むらが生じる。

【0031】

一方、画像形成装置１では、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋに及ぼす力Ｆ１の方向は、直線ｌ１に対して、接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の上流側に角度θ１だけ傾いている。したがって、図３に示すように、力Ｆ１を上下方向の成分Ｆ１ｃｏｓθ１（以下、力Ｆ１ｃｏｓθ１と呼ぶ）と左右方向の成分Ｆ１ｓｉｎθ１（以下、力Ｆ１ｓｉｎθ１と呼ぶ）とに分解することができる。力Ｆ１ｓｉｎθ１は、右方向に向かう力である。一方、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋから受ける力Ｆ２は、左方向に向かう力である。よって、帯電ローラ５０Ｋに働く左右方向の力は、力Ｆ１ｓｉｎθ１と力Ｆ２との差となる。これにより、帯電ローラ５０Ｋが左方向に受ける力は、特許文献１に記載の画像形成装置の帯電ロール５０２が左方向に受ける力よりも小さくなる。その結果、画像形成装置１では、支持部材５４Ｋが左方向に力を受けてガイド５６Ｋに衝突することが抑制され、帯電ローラ５０Ｋに振動が発生することが抑制される。以上より、画像形成装置１では、感光体ドラム４Ｋと帯電ローラ５０Ｋとの接触状態が不安定になり、感光体ドラム４Ｋに帯電むらが生じることが抑制される。

【0032】

また、画像形成装置１では、帯電ローラ５０Ｋは、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋに及ぼす力Ｆ１の方向と平行な方向にスライド可能に構成されている。これにより、力Ｆ１によって支持部材５４Ｋがガイド５６Ｋに衝突することが抑制され、帯電むらの発生がより効果的に抑制される。

【0033】

（実験）
本願発明者は、前記実施形態に係る画像形成装置１において、感光体ドラム４Ｋと帯電ローラ５０Ｋと好ましい位置関係、及び、力Ｆ１の好ましい方向を調べるために、以下の実験を行った。図４（ａ）ないし図４（ｄ）はそれぞれ、実施例１ないし実施例４を示した構成図である。図５（ａ）ないし図５（ｄ）はそれぞれ、比較例１ないし比較例４を示した構成図である。

【0034】

実施例１では、接触部Ｐ１は、感光体ドラム４Ｋの下端に位置している。実施例２では、接触部Ｐ１は、感光体ドラム４Ｋの右端に位置している。実施例３では、接触部Ｐ１は、感光体ドラム４Ｋの上端に位置している。実施例４では、接触部Ｐ１は、感光体ドラム４Ｋの左端に位置している。実施例１ないし実施例４において、力Ｆ１の方向は、直線ｌ１に対して、接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の上流側に傾いている。

【0035】

比較例１では、接触部Ｐ１は、感光体ドラム４Ｋの下端に位置している。比較例２では、接触部Ｐ１は、感光体ドラム４Ｋの右端に位置している。比較例３では、接触部Ｐ１は、感光体ドラム４Ｋの上端に位置している。比較例４では、接触部Ｐ１は、感光体ドラム４Ｋの左端に位置している。比較例１ないし比較例４において、力Ｆ１は、感光体ドラム４Ｋの軸Ａ１に向かっている。

【0036】

以上の実施例１ないし実施例４及び比較例１ないし比較例４において、ハーフトーン画像を用紙に印刷し、ハーフトーン画像の濃度むらを調べることによって、帯電むらの発生の有無を調べた。以下に、実験条件について説明する。

【0037】

使用機器：コニカミノルタ社製ｂｉｚｈｕｂ Ｃ２２０の改造品
帯電ローラ５０Ｋの外径：１２ｍｍ
帯電ローラ５０Ｋの軸径：８ｍｍ
帯電ローラ５０Ｋの弾性層の厚み：２ｍｍ
帯電ローラ５０Ｋの弾性層の材料：エピクロルヒドリンゴム
帯電ローラ５０Ｋの抵抗調整層：ポリアミド（ナイロン）系のコート層に粗さ粒子を混合して形成
帯電バイアス（帯電ローラ５０Ｋに印加する電圧）の中心電圧：−５００Ｖ
帯電バイアスのピーク間電圧：１５００Ｖ
帯電バイアスの周波数：１ｋＨｚ
帯電バイアスの波形：ｓｉｎ波形

【0038】

実施例１ないし実施例４及び比較例１ないし比較例４において、力Ｆ１の大きさを１０Ｎ，１５Ｎに変化させた。また、プロセス速度（感光体ドラム４Ｋの周面の速度）を１００ｍｍ／ｓ，１５０ｍｍ／ｓ，２００ｍｍ／ｓ，２５０ｍｍ／ｓ，３００ｍｍ／ｓに変化させた。また、実施例１ないし実施例４において、角度θ１を５°，１５°，３０°，４５°に変化させた。角度θ１の上限を４５°とした理由は、角度θ１が４５°より大きくなると、上下方向の成分である力Ｆ１ｃｏｓθ１が左右方向の成分である力Ｆ１ｓｉｎθ１よりも小さくなってしまい、帯電ローラ５０Ｋが十分な大きさの力で圧接しなくなるためである。また、比較例１ないし比較例４では、角度θ１は、０°である。

【0039】

以上の条件下で、ハーフトーン画像の濃度むらを目視によって確認した。表１は、実験結果を示した表である。表１において、◎は、Ａ３用紙内の画像濃度の変動が３％以下であったことを意味する。○は、Ａ３用紙内の画像濃度の変動が５％以下であったことを意味する。△は、Ａ３用紙内の画像濃度の変動が１０％以下であったことを意味する。×は、Ａ３用紙内の画像濃度の変動が１０％より大きかったことを意味する。なお、◎及び○は、帯電むらが発生していない又は殆ど発生していないことを意味し、△も、実用上問題がない程度の帯電むらが発生していることを意味する。×は、問題がある程度の帯電むらが発生していることを意味する。

【0040】

【表1】

【0041】

表１によれば、実施例１ないし実施例４は、比較例１ないし比較例４に比べて良好な結果が得られていることが分かる。したがって、力Ｆ１の方向が、直線ｌ１に対して、接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の上流側に傾いくことによって、帯電むらの発生が抑制されることが分かる。

【0042】

また、表１によれば、実施例１ないし実施例４は、比較例１ないし比較例４に比べて、大きなシステム速度において、帯電むらの発生が抑制されていることが分かる。大きなシステム速度では、帯電ローラ５０Ｋが左方向に受ける力Ｆ２が大きくなるので、帯電ローラ５０Ｋに大きな振動が発生しやすく、帯電むらが発生しやすい。そこで、力Ｆ１の方向が、直線ｌ１に対して、接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の上流側に傾くことによって、大きなシステム速度であっても、帯電むらの発生が抑制されることが分かる。換言すれば、実施例１ないし実施例４では、システム速度を大きくして、印刷速度を大きくすることが可能である。

【0043】

また、表１によれば、実施例４において、帯電むらの抑制の効果が最も大きかった。また、実施例１及び実施例３では、帯電むらの抑制の効果が略同等であった。実施例２では、帯電むらの抑制の効果が最も薄かった。実施例４では、帯電ローラ５０Ｋの自重によって、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋから受ける力Ｆ２が打ち消されたためであると考えられる。また、実施例２では、帯電ローラ５０Ｋの自重及び力Ｆ２によって、帯電ローラ５０Ｋに振動が生じやすくなったためと考えられる。以上より、帯電ローラ５０Ｋは、感光体ドラム４Ｋの周面において上端と下端との間の領域であって、感光体ドラム４Ｋの回転方向の下流側の領域に接触していることが好ましい。

【0044】

また、表１によれば、角度θ１が０°〜４５°の範囲において大きくなるにしたがって帯電むらの発生が抑制されることが分かる。力Ｆ１の左右方向の成分が力Ｆ１ｓｉｎθ１であるので、角度θ１が大きくなれば、力Ｆ１ｓｉｎθ１は大きくなる。よって、角度θ１が大きくなるにしたがって、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋから左方向に受ける力Ｆ２を打ち消す力が大きくなる。その結果、画像形成装置１では、角度θ１が大きくなるにしたがって、支持部材５４Ｋが左方向に力を受けてガイド５６Ｋに衝突することが抑制され、帯電ローラ５０Ｋに振動が発生することが抑制される。よって、角度θ１が０°〜４５°の範囲において大きくなるにしたがって帯電むらの発生が抑制される。

【0045】

（変形例）
以下に、変形例に係る帯電器５ａＫについて図面を参照しながら説明する。図６は、変形例に係る帯電器５ａＫの構成図である。

【0046】

帯電器５Ｋでは、帯電ローラ５０Ｋと清掃ローラ５２Ｋとは、共通の支持部材５４Ｋにより支持されていた。一方、帯電器５ａＫでは、帯電ローラ５０Ｋと清掃ローラ５２Ｋとは、別々の支持部材（図示せず）により支持されている。これにより、帯電ローラ５０Ｋと清掃ローラ５２Ｋとが独立して移動可能である。その結果、後述するように、清掃ローラ５２Ｋが帯電ローラ５０Ｋに対して及ぼす力Ｆ３が感光体ドラム４Ｋに伝わるようになる。

【0047】

より詳細には、力Ｆ３の方向は、直線ｌ１に対して角度θ３だけ接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の上流側に傾いている。角度θ３は、直線ｌ１に対して、接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の上流側に傾く方向を正とする。このとき、図６に示すように、力Ｆ３を上下方向の成分Ｆ３ｃｏｓθ３（以下、力Ｆ３ｃｏｓθ３と呼ぶ）と左右方向の成分Ｆ３ｓｉｎθ３（以下、力Ｆ３ｓｉｎθ３と呼ぶ）とに分解することができる。力Ｆ３ｃｏｓθ３及び力Ｆ３ｓｉｎθ３は、帯電ローラ５０Ｋを介して感光体ドラム４Ｋに伝わる。よって、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋに及ぼす力の左右成分の大きさは、Ｆ１ｓｉｎθ１＋Ｆ３ｓｉｎθ３となる。よって、帯電器５ａＫでは、帯電器５Ｋに比べて、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋに及ぼす力の左右成分の大きさが大きくなる。その結果、帯電器５ａＫを備えた画像形成装置１では、帯電むらの発生がより効果的に抑制される。

【0048】

ところで、接触部Ｐ２と帯電ローラ５２Ｋの軸Ａ２とを結ぶ直線を直線ｌ２と定義する。更に、直線ｌ２と直線ｌ１とが接触部Ｐ１における感光体ドラム４Ｋの進行方向の下流側においてなす角度θ２とする。清掃ローラ５２Ｋは、図６に示すように、角度θ２が９０°以上１８０°以下となる位置に設けられていることが好ましい。以下に図面を参照しながら説明する。

【0049】

図７は、角度θ２が９０°であるときの帯電器５ａＫである。図８は、角度θ２が１８０°であるときの帯電器５ａＫである。図９は、角度θ２が１８０°〜２７０°であるときの帯電器５ａＫである。図１０は、角度θ２が０°〜９０°の間であるときの帯電器５ａＫである。

【0050】

以下では、説明を簡単にするために、力Ｆ３の方向は、帯電ローラ５０Ｋの軸Ａ２に向かっているものとして説明する。すなわち、１８０°−θ２＝θ３の関係が成立しているものとする。

【0051】

図７に示すように、角度θ２が９０°のときには、力Ｆ３の左右方向の成分は、力Ｆ３である。よって、力Ｆ３が力Ｆ１ｓｉｎθ１と共に力Ｆ２を打ち消すようになり、力Ｆ２が最も効果的に打ち消される。したがって、角度θ２が９０°であることが最も好ましいことが分かる。

【0052】

角度θ２が９０°から大きくなるにしたがって、力Ｆ３の左右方向の成分の力Ｆ３ｓｉｎθ３が小さくなる。そして、図８に示すように、角度θ２が１８０°のときには、力Ｆ３の左右方向の成分が０になる。このときには、清掃ローラ５２Ｋは、帯電むらの抑制に殆ど寄与していない。

【0053】

角度θ２が１８０°より大きくなると、図９に示すように、力Ｆ３の左右方向の成分が左方向を向くようになる。その結果、力Ｆ２は、力Ｆ３の左右方向の成分により打ち消されなくなる。したがって、角度θ２が１８０°より大きくなることは好ましくない。

【0054】

また、角度θ２が９０°より小さくなると、図１０に示すように、力Ｆ３の上下方向の成分の力Ｆ３ｓｉｎθ３が下方向を向くようになる。そのため、帯電ローラ５０Ｋは、清掃ローラ５２Ｋが感光体ドラム４Ｋから引き離される方向に力を受ける。これにより、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋに圧接する力が小さくなり、振動を抑制する力が低下し、帯電むらの発生が抑制されにくくなる。したがって、角度θ２が９０°より小さくなることは好ましくない。更に、帯電ローラ５０Ｋが感光体ドラム４Ｋに圧接する力が小さくなると、帯電ローラ５０Ｋの従動性が低下し、帯電ローラ５０Ｋのスリップが生じる。その結果、帯電不良が発生する。かかる観点からも、角度θ２が９０°より小さくなることは好ましくない。また、清掃ローラ５２ＫがビームＢＫの妨げとなる可能性もあり、かかる観点からも角度θ２が９０°より小さくなることは好ましくない。

【0055】

また、変形例に係る帯電器５ａＫにおいて、力Ｆ３の方向は、接触部Ｐ２と帯電ローラ５０Ｋの軸Ａ２とを結ぶ直線ｌ２に対して、接触部Ｐ２における帯電ローラ５０Ｋの進行方向の上流側に傾いていることが好ましい。以下に、図面を参照しながら説明する。図１１は、力Ｆ３の好ましい方向を説明するための図面である。

【0056】

図１１に示すように、力Ｆ３は、直線ｌ２に対して、接触部Ｐ２における帯電ローラ５０Ｋの進行方向の上流側に傾いている。この場合、帯電ローラ５０Ｋの進行方向における力Ｆ３の成分が、帯電ローラ５０Ｋの接触部Ｐ２における進行方向の上流側を向くようになる。一方、清掃ローラ５２Ｋは、帯電ローラ５０Ｋから帯電ローラ５０Ｋの接触部Ｐ２における進行方向の下流側を向く力を受けている。よって、これらの力が打ち消し合うようになる。その結果、帯電ローラ５０Ｋ及び清掃ローラ５２Ｋに振動が発生することが抑制され、帯電むらが発生することが抑制される。

【0057】

（その他の実施形態）
本発明に係る画像形成装置は、前記画像形成装置１に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。

【0058】

なお、清掃ローラ５２Ｋの代わりに、清掃ブラシや回転しない清掃パッド又は清掃フィルムなどが用いられてもよい。

【0059】

感光体ドラム４Ｋは、円筒状をなしていなくてもよく、ベルトであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0060】

以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、帯電むらが発生することを抑制できる点において優れている。

【符号の説明】

【0061】

１ 画像形成装置
２ 印刷部
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 感光体ドラム
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ，５ａＫ 帯電器
５０Ｋ 帯電ローラ
５２Ｋ 清掃ローラ
５４Ｋ 支持部材
５６Ｋ ガイド
５８Ｋ ばね

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】